蒸汽機(jī)車是利用蒸汽機(jī),把燃料(一般用煤)的化學(xué)能變成熱能,再變成機(jī)械能,而使機(jī)車運(yùn)行的一種火車機(jī)車。1814年,英國人喬治·斯蒂芬森發(fā)明了第一臺蒸汽機(jī)車,從此開始,人類加快了進(jìn)入工業(yè)時代的腳步,蒸汽機(jī)車成為這個時代文化和社會進(jìn)步的重要標(biāo)志和關(guān)鍵工具。
在十九世紀(jì)最先出現(xiàn)的機(jī)車是以蒸汽推動的。到二次大戰(zhàn)結(jié)束時,蒸汽機(jī)車仍是最常見的機(jī)車。
第一部蒸汽機(jī)車是由英國人喬治·斯蒂芬森(George Stephenson,1781--1848)制造的,1814年,他研制的第一輛蒸汽機(jī)車“布拉策號”試運(yùn)行成功。1825年9月27日,斯蒂芬森親自駕駛他同別人合作設(shè)計制造的“旅行者號”蒸汽機(jī)車在新鋪設(shè)的鐵路上試車,并獲得成功。蒸汽機(jī)在交通運(yùn)輸業(yè)中的應(yīng)用,使人類邁入了“火車時代”,迅速的擴(kuò)大了人類的活動范圍。
蒸汽機(jī)車的速度紀(jì)錄是由英國的 4-6-2 Mallard 所創(chuàng)下。1938年7月3日,4668號 Mallard拖著六個車廂,在一個稍微下坡路段創(chuàng)下時速126英里(203公里)的紀(jì)錄。德國、美國的蒸汽機(jī)車亦達(dá)到接近的速度。一般認(rèn)為這是蒸汽機(jī)車的速度極限。
蒸汽機(jī)車在二十世紀(jì)中開始被內(nèi)燃機(jī)車所取代。1960年代末,世界上仍然有使用蒸汽機(jī)車作商業(yè)運(yùn)作的國家已寥寥無幾。到了二十世紀(jì)末,蒸汽機(jī)車在北美洲及歐洲基本上已被完全淘汰,只會間中在特別為鐵道迷及游客安排的路線上行走。墨西哥仍有很少量的蒸汽機(jī)車在偏遠(yuǎn)的地方運(yùn)作。在中國,某些地區(qū)煤炭的價格比石油低很多,使蒸汽機(jī)車仍然有它們的價值。中國曾經(jīng)是全球最後一個制造大型蒸汽機(jī)車的國家,位于山西的大同車廠一直生產(chǎn)蒸汽機(jī)車至1988年;但中國蒸汽機(jī)車的數(shù)量亦在迅速減少。印度曾經(jīng)大量使用蒸汽機(jī)車,但它們只會在空氣稀薄的山區(qū)運(yùn)作。2005年12月9日,在內(nèi)蒙古大板附近的鐵道邊上,最后一列蒸汽機(jī)車執(zhí)行完任務(wù)后,見證了蒸汽機(jī)車退出干線運(yùn)營的最后一刻。
蒸汽機(jī)車問世至今已有180年的歷史。它的發(fā)展有兩個方面:一方面是牽引力和功率的發(fā)展,表現(xiàn)為動輪軸數(shù)和輔助軸數(shù)的增加,鍋爐和汽缸的加大;另一方面是熱效率和機(jī)械效率的發(fā)展,表現(xiàn)為爐床面積和鍋爐受熱面積的增大,蒸汽壓力和溫度的提高,廢熱的利用,蒸汽機(jī)的改進(jìn),滾動軸承的采用等等。
瓦特發(fā)明蒸汽機(jī)后,1814年英國人R.特里維西克創(chuàng)造了一輛鐵路蒸汽機(jī)車(圖1),鍋爐蒸汽壓力為0.294兆帕(3.0千克力/厘米2),鍋爐內(nèi)裝有一個平放的汽缸。機(jī)車有兩對動輪,由齒輪傳動,軸列式為0-2-0。機(jī)車裝有一個大飛輪,借助于它的旋轉(zhuǎn)慣性動力,保持汽缸活塞的往復(fù)運(yùn)動。機(jī)車重4.5噸,時速8公里,能牽引10噸貨物,5節(jié)車,可乘70名旅客。這一實踐證實兩個重要現(xiàn)象:光滑的鐵的機(jī)車驅(qū)動輪可在光滑的鐵軌上運(yùn)行而不會空轉(zhuǎn);機(jī)車可以拖動比機(jī)車本身重得多的東西。后人繼起研究,得知輪軌間粘著力、粘著重量、粘著系數(shù)、粘著牽引力等的相互關(guān)系。這個問題涉及如何利用有限的機(jī)車粘著重量牽引更多的載重,至今仍在繼續(xù)探討。
1814年7月英國發(fā)明家喬治·斯蒂芬森造出他的第一輛機(jī)車,被譽(yù)為首次成功的機(jī)車。后來主要由喬治·斯蒂芬森之子R.斯蒂芬森設(shè)計建造的“火箭”號蒸汽機(jī)車(見彩圖)于1829年10月參加蒸汽機(jī)車比賽,以運(yùn)行可靠、速度最快得獎。比賽時最高時速為47公里?!盎鸺碧枡C(jī)車采用臥式多煙管鍋爐,傳熱面積大,生成蒸汽快,鍋胴與火箱拼接在一起,鍋爐蒸汽壓力為0.345兆帕(3.5千克力/厘米2);有兩個與水平線成35°角斜裝于鍋爐兩后側(cè)的汽缸;有一對裝于機(jī)車前部的動輪,動輪車軸左右各裝一曲拐,互成直角,使機(jī)車動輪曲拐停在任何位置均能起動,軸列式為 0-1-1。乏汽從煙筒噴出,以誘導(dǎo)通風(fēng),促進(jìn)燃燒?!盎鸺碧栔?噸,能牽引裝載重量三倍于機(jī)車自重的車廂。這是第一輛初具現(xiàn)代蒸汽機(jī)車基本構(gòu)造特征的蒸汽機(jī)車。1830年R.斯蒂芬森又造出“行星”號機(jī)車,將臥式鍋爐的內(nèi)外火箱和煙箱制成一整體,這種形式的鍋爐后稱為機(jī)車式鍋爐。“行星”號機(jī)車的兩個汽缸裝于鍋爐前端的煙箱下部車架內(nèi)側(cè)水平位置,稱為內(nèi)汽缸式機(jī)車,只有一對動輪,裝在后部,軸列式為1-1-0。運(yùn)行時上下顛抖減輕。蒸汽機(jī)車的基本構(gòu)造形式除廣泛采用外汽缸式(汽缸裝于車架前端兩外側(cè))外,迄今無多大變化。
1830年以后,美國以及其他一些國家先后開始制造蒸汽機(jī)車。
這個時期機(jī)車動輪由二對或三對發(fā)展至四、五、六對。最早使用二軸引導(dǎo)轉(zhuǎn)向架是美國于1832年制造的 2-1-0式“喬納森兄弟”號機(jī)車,大型機(jī)車還在動輪后面裝有較小的從輪。借助于從輪,機(jī)車可裝載一個較寬大、較重的火箱。
1884年瑞士人A.馬利特發(fā)明關(guān)節(jié)式機(jī)車,牽引力大,并能順利通過曲線。1888年建成第一臺。最大的關(guān)節(jié)式機(jī)車是2-4 4-2式“大人物”號(圖2),整備重量為543噸,鍋爐壓力為2.068兆帕(21.1千克力/厘米2),在時速120公里條件下,發(fā)揮出功率6000馬力以上。
1875~1900年廣泛地應(yīng)用蒸汽兩次膨脹原理,創(chuàng)造了復(fù)脹式機(jī)車,提高了機(jī)車熱效率。1900~1920年由于采用蒸汽過熱和給水加熱等裝置,機(jī)車的熱效率、牽引力和功率又有提高。
1872年,英商為推銷近代交通工具,在天津原法租界“紫竹林”碼頭一帶,沿海河岸邊的土路上鋪設(shè)了一條環(huán)行1.5公里的“廣告鐵路”,將一臺總重量為1020kg的小“火輪車”安裝在輕便的窄軌上,經(jīng)試運(yùn)轉(zhuǎn)后,是年9月14日,開始免費(fèi)載客運(yùn)行。此消息傳開后,轟動天津城。據(jù)天津《申報》報道:“此次火車之來中國,可謂創(chuàng)觀,其制作也可謂精美之至,均甚便捷,甚為適用之物……”由于這一“廣告火輪車”的出現(xiàn),在一定程度上,給國人留下了一些新式運(yùn)輸工具的形象。
1876年7月3日,中國第一條鐵路——“吳淞鐵路”(窄軌)建成通車,那臺英制名曰“先導(dǎo)號”的蒸汽機(jī)車(機(jī)車總重量1420kg)時速為24—32公里,為我國第一臺外國蒸汽機(jī)車。(后來被拆除,1898年準(zhǔn)軌淞滬鐵路在此基礎(chǔ)上復(fù)建通車,1997年拆除)
1881年11月8日,建成了中國第一條自辦鐵路——“唐胥鐵路”(唐山至胥各莊)。在“唐胥鐵路”修筑路基的同時,中國工人憑時任總工程師的英人金達(dá)(C.W.Kinder)的幾份圖紙,利用礦場起重機(jī)鍋爐和豎井架的槽鐵等舊材料,試制成功了一臺“0—3—0”型的蒸汽機(jī)車。(只有三對動輪,無導(dǎo)輪和從輪),被金達(dá)、薄內(nèi)(Burnet)等英國專家命名為“中國火箭號”和“龍?zhí)枴?,為我國自制的第一臺蒸汽機(jī)車(曾存于北京府右街交通陳列館內(nèi),并可生火行駛,以供眾覽,“七七事變”后失蹤,至今查無下落)。
1887年“津沽鐵路公司”(原址為舊三岔河口西岸)從國外進(jìn)口了數(shù)臺小型蒸汽機(jī)車,其中一臺為“0—2—0”型(只有兩對動輪,無導(dǎo)輪和從輪,稱“0”號),此機(jī)車是我們現(xiàn)在保存完好的、曾在“津沽鐵路”上運(yùn)行過的最古老機(jī)車,曾在國外展出過。該機(jī)車由英國制造,總重量為1320kg,也是世界上最小的蒸汽機(jī)車之一。從這臺蒸汽機(jī)車出現(xiàn)到新中國成立,中國大地上行駛著英、美、德、法、日、比、俄等國各種蒸汽機(jī)車,被人們譽(yù)為“萬國機(jī)車博覽會”。據(jù)1949年《鐵道月刊》第188期記載:當(dāng)時全國共有4069臺蒸汽機(jī)車,其中有8個國家、30多家工廠生產(chǎn)的198種型號,其中天津鐵路管理局轄管的運(yùn)用機(jī)車為671臺。
1920年以后,蒸汽機(jī)車的性能進(jìn)一步得到改善。20~30年代,機(jī)車的鍋爐壓力由 1.373兆帕(14千克力/厘米2)提高到2.000~2.069兆帕(20.4~21.1千克力/厘米2),試驗性高壓機(jī)車的鍋爐壓力甚至高達(dá)9.807兆帕(100千克力/厘米2)以上。高壓機(jī)車采用水管式鍋爐,雖然熱效率較高,但構(gòu)造復(fù)雜,重量大,造價高,維護(hù)困難,維修費(fèi)高,而且極易發(fā)生故障,運(yùn)用可靠性差,因而未能正式投入運(yùn)用。但一般機(jī)車的鍋爐壓力以美國、加拿大最高,為2.068兆帕(21.1千克力/厘米2)。40~50年代,有些國家進(jìn)一步提高了過熱蒸汽溫度,如蘇聯(lián)JIB和2-4-2型機(jī)車最高溫度達(dá)430~440℃。奧地利人G.吉士林根創(chuàng)造的高效率矩形通風(fēng)裝置(扇煙筒),已為20多個國家和地區(qū)所采用。利用廢氣熱來加熱給水的混合式給水加熱器已得到廣泛應(yīng)用。中國的前進(jìn)型、建設(shè)型和人民型蒸汽機(jī)車都已安裝這種設(shè)備。為了提高機(jī)車熱效率,仍在繼續(xù)研制凝汽式蒸汽機(jī)車。還提出了蒸汽機(jī)車使用沸騰爐床,燃用煤氣等建議,希望使蒸汽機(jī)車的熱效率達(dá)到10%以上。
第二次世界大戰(zhàn)以后,蒸汽機(jī)車由于熱效率低,已大部分被熱效率高的柴油機(jī)車和電力機(jī)車所代替。
1952年,四方機(jī)車車輛廠制造出了中國第一臺“解放”型蒸汽機(jī)車。其后,四方、大連、唐山、大同等機(jī)車車輛廠陸續(xù)生產(chǎn)了近萬臺蒸汽機(jī)車。蒸汽機(jī)車一度成為中國鐵路運(yùn)輸?shù)闹饕獱恳齽恿Α?988年12月21日,大同機(jī)車廠停止蒸汽機(jī)車生產(chǎn),標(biāo)志著中國蒸汽機(jī)車制造史的結(jié)束。隨著科學(xué)技術(shù)的進(jìn)步,蒸汽機(jī)車已被內(nèi)燃機(jī)車和電力機(jī)車取代。
蒸汽機(jī)車在美國、西歐國家、日本和蘇聯(lián)等國已于1960~1977年期間相繼停止使用。在印度和一些不發(fā)達(dá)國家,蒸汽機(jī)車仍占鐵路機(jī)車一半以上。在中國,蒸汽機(jī)車還是鐵路的主要的牽引動力。
2005年12月9日,在內(nèi)蒙古大板附近的鐵道邊上,最后一列蒸汽機(jī)車執(zhí)行完任務(wù)后,見證了蒸汽機(jī)車退出歷史舞臺的最后一刻。 蒸汽機(jī)車的退出,讓很多人有一種懷舊心理,深圳福順通科技發(fā)公司制作的仿蒸汽式的旅游觀光小火車,填補(bǔ)了很多人這種懷舊情懷,讓蒸汽機(jī)車再次出現(xiàn)在人們的視野中。
隨著科學(xué)技術(shù)的進(jìn)步,蒸汽機(jī)車已逐漸被內(nèi)燃機(jī)車和電力機(jī)車取代。為了保留和發(fā)展具有工業(yè)革命活化石之稱的蒸汽機(jī)車,沈陽新陽光投巨資開發(fā)制造了新一代的蒸汽機(jī)車,在保留蒸汽機(jī)車特點(diǎn)的情況下,對燃燒效率、環(huán)保排放、容易駕駛等方面進(jìn)行了再創(chuàng)新。
蒸汽機(jī)車是蒸汽機(jī)在交通工具上運(yùn)用的最好范例。蒸汽機(jī)是靠蒸汽的膨脹作用來作功的,蒸汽機(jī)車的工作原理也不例外。當(dāng)司爐把煤填入爐膛時,煤在燃燒過程中,它蘊(yùn)藏的化學(xué)能就轉(zhuǎn)換成熱能,把機(jī)車鍋 爐中的水加熱、汽化,形成400℃以上的過熱蒸汽,再進(jìn)入蒸汽機(jī)膨脹作功,推動汽機(jī)活塞往復(fù)運(yùn)動,活塞通過連桿、搖桿,將往復(fù)直線運(yùn)動變?yōu)檩嗈D(zhuǎn)圓周運(yùn)動,帶動機(jī)車動輪旋轉(zhuǎn),從而牽引列車前進(jìn)。因此蒸汽機(jī)車必須具備鍋爐、汽機(jī)和走行三個基本部分。
蒸汽機(jī)車熱效率很低,鍋爐內(nèi)燃料燃燒的熱量只有一部分轉(zhuǎn)變?yōu)檎羝臒崮?,鍋爐的效率一般為50%~80%。蒸汽在汽機(jī)內(nèi)作功,汽機(jī)效率只有10%~15%。此外,在汽機(jī)到輪周的力的傳遞中,機(jī)械效率為80%~95%。因此蒸汽機(jī)車的最高熱效率只有8%~9%,而且在車站停車,在機(jī)務(wù)段整備、停留等仍需消耗燃料,所以實際熱效率只有5%~7%。
蒸汽機(jī)車由鍋爐、汽機(jī)、車架和走行部以及煤水車等組成。
燃燒燃料和產(chǎn)生蒸汽的部件,包括火箱、鍋胴和煙箱三部分。火箱由內(nèi)火箱和外火箱兩部分組成,內(nèi)火箱底部是爐床,爐床下部有存放爐灰的灰箱。在鍋胴內(nèi)排列著不同數(shù)目的大煙管和小煙管,大煙管內(nèi)套有使蒸汽干燥和加熱的過熱管。在內(nèi)外火箱之間和鍋胴內(nèi)貯有鍋爐用水,鍋水覆沒內(nèi)火箱頂板和大小煙管,在鍋水蒸發(fā)面上形成蒸汽空間。煙箱位于鍋胴前部,內(nèi)有煙筒、乏氣噴口、反射板和火星網(wǎng)等通風(fēng)裝置。
燃料投入爐床,在火箱內(nèi)與從灰箱風(fēng)門進(jìn)入的空氣混合燃燒產(chǎn)生熱能,熱能通過內(nèi)火箱板和大小煙管,傳遞給周圍的鍋水和過熱管中的蒸汽,煙氣進(jìn)入煙箱,通過煙筒排出。高壓高溫蒸汽由鍋爐最高處的蒸汽包經(jīng)調(diào)整閥、干燥管、過熱管和主蒸汽管等蒸汽通路進(jìn)入汽機(jī)。
將蒸汽的熱能轉(zhuǎn)變?yōu)闄C(jī)械能的部件。汽機(jī)連同機(jī)械部分包括汽室、汽缸、活塞(又稱鞲鞴)、十字頭、搖桿、連桿、閥動裝置等部件。閥動裝置是支配汽閥與活塞協(xié)調(diào)動作的配汽機(jī)構(gòu),用于調(diào)節(jié)進(jìn)入汽缸的蒸汽量和實現(xiàn)機(jī)車的前進(jìn)或后退。鍋爐發(fā)生的高壓高溫過熱蒸汽進(jìn)入汽室后,通過閥動裝置的配汽作用,進(jìn)入汽缸,在汽缸內(nèi)膨脹作功,推動活塞時,機(jī)械能經(jīng)活塞桿、十字頭、搖桿等機(jī)械部件傳遞給主動輪,再經(jīng)連桿傳遞給其他動輪,通過輪軌接觸,牽引列車。
鍋爐、汽機(jī)等部件固裝于車架上,經(jīng)彈簧懸掛裝置將重量由軸箱傳至車輪,由鋼軌支持。動輪把機(jī)械部傳來的機(jī)械能轉(zhuǎn)變?yōu)闄C(jī)車在軌道上的走行功。
蒸汽機(jī)車的走行部分包括彈簧懸掛裝置、輪對、導(dǎo)輪、從輪、軸箱、導(dǎo)輪轉(zhuǎn)向架、從輪轉(zhuǎn)向架和牽引裝置等構(gòu)成。
輪對分導(dǎo)輪、動輪、從輪三種。安裝在機(jī)車前轉(zhuǎn)向架上的小輪對叫導(dǎo)向輪對,機(jī)車前進(jìn)時,它在前面引導(dǎo),使機(jī)車順利通過曲線。機(jī)車中部能產(chǎn)生牽引力的大輪對叫動輪。機(jī)車后轉(zhuǎn)向架上的小輪對叫從輪,除了擔(dān)負(fù)一部分重量外,當(dāng)機(jī)車倒行時還能起導(dǎo)輪作用。軸箱和車輛的滑動軸承軸箱相類似,主要起潤滑作用,防止車軸在高速運(yùn)行時過熱。彈簧裝置的作用主要是緩和運(yùn)行時的振動,減輕車輪對線路的沖擊,另外還能把車架上部的重量平均分配給各個輪對。
裝載煤、水、油脂和存放工具等的車輛,掛在機(jī)車司機(jī)室后面。煤水車由煤槽和水柜兩部分組成。大功率機(jī)車,由于單位時間的燃煤量大,在煤水車上裝有推煤機(jī)和輸煤機(jī),將煤均勻地噴投到爐床各處。
①單脹式機(jī)車,蒸汽在汽缸中膨脹工作一次即排入大氣,機(jī)車構(gòu)造簡單,采用較廣。
②復(fù)脹式機(jī)車,蒸汽在一個或一對汽缸(高壓汽缸)中膨脹工作后進(jìn)入另一個或另一對汽缸(低壓汽缸)再膨脹工作一次才排入大氣。這種機(jī)車熱效率雖高一些,但構(gòu)造較復(fù)雜,采用較少。
③凝汽式機(jī)車,乏氣進(jìn)入裝于煤水車后部的冷凝器凝結(jié)成水,再泵入鍋爐重復(fù)使用,損失的水由煤水車的水補(bǔ)充。機(jī)車構(gòu)造很復(fù)雜,多在缺水地區(qū)使用。④飽和蒸汽機(jī)車和過熱蒸汽機(jī)車,自從創(chuàng)造出機(jī)車用的過熱器提高了蒸汽溫度以后,汽機(jī)效率提高很多,飽和蒸汽機(jī)車即被改造成過熱蒸汽機(jī)車。
蒸汽機(jī)車按汽缸安裝位置可分為:
①外汽缸機(jī)車,機(jī)車汽缸固定于車架兩邊外側(cè),因檢修方便,采用較廣。
②內(nèi)汽缸機(jī)車,機(jī)車汽缸固定于車架內(nèi)側(cè),有一根動輪軸制成曲拐軸,因檢修不便,采用較少。
③三汽缸機(jī)車,兩個汽缸固定于車架兩邊外側(cè),第三個汽缸固定于車架中間。
蒸汽機(jī)車因車架形式不同可分為:
①板梁式車架機(jī)車,車架是板梁型結(jié)構(gòu),車架較輕,歐洲國家采用較多。
②桿梁式車架機(jī)車,車架是桿狀結(jié)構(gòu),用厚鋼板切割成型或用鑄鋼鑄造,采用普遍。
蒸汽機(jī)車就其車架和動力單元的組成來說,可分為:
①常規(guī)機(jī)車,只有一個固定車架組成一動力單元(包括汽缸、動輪、連桿裝置和閥動裝置等)并支承鍋爐。
②關(guān)節(jié)機(jī)車,除有一個固定車架組成的動力單元并支承鍋爐后半部外,還有一個可轉(zhuǎn)動的車架和后面的固定車架連接組成另一動力單元,并可滑動地支承鍋爐前半部,起轉(zhuǎn)向架作用。
蒸汽機(jī)車按水柜安裝位置可分為:
①煤水車機(jī)車,它的后部連掛一專門供機(jī)車長途行駛所需煤和水的煤水車,應(yīng)用廣泛。
②水柜機(jī)車,在機(jī)車鍋爐兩側(cè)各有一長方體水柜或為一鞍形水柜跨裝于鍋爐上,煤則存放于司機(jī)室后部的煤槽中。另一種水柜機(jī)車是將水儲存在煤槽下部的水柜中。水柜機(jī)車儲存煤水量較少。只用于調(diào)車、短途運(yùn)輸和工礦運(yùn)輸。
蒸汽機(jī)車按使用燃料可分為:
①燃煤蒸汽機(jī)車,火箱內(nèi)燃用煙煤,是普遍采用的一種機(jī)車。
②燃油蒸汽機(jī)車,火箱內(nèi)燃用霧化鍋爐油,用于無煤的產(chǎn)油區(qū)或有特殊要求的地方。
蒸汽機(jī)車按所裝用的原動機(jī)可分為:
①以往復(fù)式蒸汽機(jī)為動力的蒸汽機(jī)車,構(gòu)造簡單,應(yīng)用廣泛,通常所說的蒸汽機(jī)車就是指這種機(jī)車
②以蒸汽渦輪機(jī)為動力的蒸汽機(jī)車,稱為蒸汽渦輪機(jī)車。渦輪機(jī)轉(zhuǎn)速高,須配用減速齒輪箱,因而有電力傳動的和機(jī)械傳動的兩種。排汽又有冷凝的和非冷凝的兩種。蒸汽渦輪機(jī)車因構(gòu)造復(fù)雜,造價昂貴,維修費(fèi)用高,熱效率比蒸汽機(jī)車高得不多,未能推廣使用。
解放型機(jī)車是中等功率的貨運(yùn)機(jī)車,多為調(diào)車和小運(yùn)轉(zhuǎn)用。建設(shè)型機(jī)車是1957年在解放型機(jī)車的基礎(chǔ)上設(shè)計而成的,與解放型機(jī)車相比,鍋爐用全焊結(jié)構(gòu),蒸汽壓力提高至15千克力/厘米,并加裝了加煤機(jī)、給水加熱器、自動調(diào)整楔鐵等設(shè)備,目前是干線貨運(yùn)主要蒸汽機(jī)車之一。
勝利型機(jī)車1956年試制成功,其結(jié)構(gòu)特點(diǎn)是增加過熱和蒸發(fā)傳熱面積的比值,采用特洛菲莫夫分動式汽閥,煤水車底架、水柜、煤槽均采用電焊焊接結(jié)構(gòu)等。勝利型機(jī)車是主要客運(yùn)蒸汽機(jī)車之一,在干線上已逐步被柴油機(jī)車所取代。人民型機(jī)車是在勝利型機(jī)車的基礎(chǔ)上改進(jìn)設(shè)計,于1958年制成。鍋爐采用全焊結(jié)構(gòu),蒸汽壓力提高至15千克力/厘米,構(gòu)造速度為每小時110公里,并增加了加煤機(jī)、給水加熱器和自動調(diào)整楔鐵等裝置。人民型機(jī)車是鐵路干線和支線上的主要客運(yùn)蒸汽機(jī)車之一。
中國在蘇聯(lián)30~40年代制造的機(jī)車的基礎(chǔ)上改制而成的大功率貨運(yùn)機(jī)車,大多已經(jīng)報廢。 前進(jìn)型機(jī)車 中國自行設(shè)計制造的大功率干線主型貨運(yùn)蒸汽機(jī)車。1956年試制成功,當(dāng)時稱和平型機(jī)車,現(xiàn)稱老前進(jìn)型機(jī)車。機(jī)車軸式1-5-1,當(dāng)計算供汽率為70千克/米·小時時,機(jī)車輪周功率為2960馬力,但鍋爐蒸發(fā)量不能滿足運(yùn)行的需要,僅生產(chǎn)了40多臺。1964年對鍋爐進(jìn)行重新設(shè)計,采取了加裝燃燒室,改變煙管排列,改進(jìn)煙箱通風(fēng)裝置等技術(shù)措施,使鍋爐的供汽能力顯著提高,滿足了鐵路運(yùn)輸生產(chǎn)的需要。前進(jìn)型機(jī)車采用全焊結(jié)構(gòu)鍋爐,蒸汽壓力為15千克力/厘米,有1200毫米長的燃燒室,爐床面積為6.8米,火箱傳熱面積32.5米,火箱容積13.56米,有直徑133/125毫米的大煙管69根,直徑51/46毫米的小煙管80根,鍋爐蒸發(fā)傳熱面積為255.3米。
前進(jìn)型機(jī)車采用單脹式雙汽缸,汽缸直徑 650毫米,活塞行程800毫米,汽閥直徑300毫米。有五對動輪,直徑1500毫米,機(jī)車粘著重量100.5噸,有4軸和6軸兩種煤水車。它能利用6%~10%的汽缸排出的乏氣量,將給水加熱到70~100℃,可以節(jié)水 7%~9%,節(jié)熱6%~8%。它裝有粘著重量增加器,使粘著重量增大8噸。前進(jìn)型機(jī)車最高熱效率可達(dá)8.42%,通常為5.5%~8.0%。這種機(jī)車的缺點(diǎn)是:過熱蒸汽溫度較低,煙渣飛揚(yáng)損失較大,通風(fēng)效率和機(jī)械效率低,粘著牽引力不能適應(yīng)汽缸牽引力的要求等。
游型蒸汽機(jī)車又稱為上游型工礦用小型蒸汽機(jī)車,原名“工農(nóng)型”。 1960年,唐山工廠在MA6(ㄇㄎ6)型機(jī)車的基礎(chǔ)上改造設(shè)計并試制出第一臺上游型機(jī)車,代號SY,到目前為止共生產(chǎn)1600多臺。
機(jī)車全長21519(21643)毫米,構(gòu)造速度每小時80公里,,最高汽機(jī)有效熱效率為13.15%,機(jī)車總效率為8.5%。曾經(jīng)出口到美國作為旅游用車。另外,還專為韓國生產(chǎn)了SY燃油型蒸汽機(jī)車。
1958年濟(jì)南機(jī)車廠在PR2(ㄆㄌ2)型機(jī)車的基礎(chǔ)上改進(jìn)設(shè)計并制造,命名為躍進(jìn)型,代號YJ。
1961年停產(chǎn),唐山、牡丹江、武昌、濟(jì)南等工廠共制造202臺。機(jī)車全長18326毫米,構(gòu)造速度每小時60公里,模數(shù)牽引力137千牛,軸式1—3—1。主要用于工礦、調(diào)車、小運(yùn)轉(zhuǎn)等。
沈陽新陽光將蒸汽機(jī)車傳統(tǒng)制造與現(xiàn)代技術(shù)相結(jié)合,命名為陽光型。
采用柴油做為燃料(取代煤),應(yīng)用電腦智能控制系統(tǒng)精確控制燃料燃燒狀態(tài),提高燃燒效率,車輛自動給水、自動補(bǔ)風(fēng)。同時具有系統(tǒng)故障自診斷和信息顯示功能,既能保證車輛安全運(yùn)行,節(jié)能燃料,又方便車輛檢修。此蒸汽機(jī)車在保留其特點(diǎn)的情況下,對燃燒效率、環(huán)保排放、容易駕駛等方面進(jìn)行了再創(chuàng)新。
樂山市犍為縣芭蕉溝鎮(zhèn)的芭石窄軌鐵路至今仍運(yùn)營者蒸汽機(jī)車,主要供當(dāng)?shù)卮迕癯鲂泻吐糜斡^光使用,已被列為工業(yè)遺產(chǎn)加以保護(hù),并成為世界公認(rèn)的蒸汽小火車博物館之一。