斯蒂芬逊改进布鲁海尔，创造了蒸汽机车

2024-05-19 百科知识版权反馈

【摘要】：斯蒂芬逊与火车英国维拉蒙特·塔茵，有一所专为煤矿矿工子弟创办的夜校，招收七八岁的儿童。1814年，33岁的斯蒂芬逊改进了“布鲁海尔”，使它成为具有两个汽缸的蒸汽机车。这是斯蒂芬逊根据特莱维茨克机车改制的。这是斯蒂芬逊的一项创造。斯蒂芬逊认为理论上是可行的。这迫使斯蒂芬逊对蒸汽机进行改进。1825年，经过斯蒂芬逊的多方游说，英国官方同意他在斯托敦与达林敦之间长达40千米的商业铁路上，做长距离试车。

斯蒂芬逊与火车

英国维拉蒙特·塔茵，有一所专为煤矿矿工子弟创办的夜校，招收七八岁的儿童。一天，一位18岁的小伙子不在乎孩子们好奇而带讥笑的眼光，毅然决然地走进了夜校大门，和比他矮半截的小同学坐在一起，认真地听课。

他就是后来被人们称为“火车之父”的发明家乔治·斯蒂芬逊。

斯蒂芬逊1781年6月8日出生于英国维拉蒙特·塔茵一个贫苦的矿工家庭。清贫困苦的家庭无力支持他上学读书。8岁那年，为了帮助家里维持生活，他不得不到矿井干活。斯蒂芬逊心灵手巧，又十分勤勉。刚满14岁就被一位操纵纽康门式气压蒸汽机的技工看中，选他当了自己的助手，干些擦拭机器和保管蒸汽机零件的杂活。天天跟蒸汽机打交道，使他对蒸汽机的构造、性能逐渐熟悉。终日在煤矿干活，他对运煤的劳累和艰辛更有切身的感受。

斯蒂芬逊的文化知识低得可怜，常因识字太少而造成过失。他认识到无论干什么工作，都需要知识。所以，他以18岁的年龄入夜校学习，读书、写字和学习打算盘。凭着坚韧不拔的毅力，斯蒂芬逊硬是摘掉了文盲的帽子。斯蒂芬逊自夜校毕业以后，养成了自学的好习惯，此后阅读了大量的科技书籍，掌握了必不可少的数理化知识。那时，英国人瓦特已经制成了具有实际意义的蒸汽机。经过近半个世纪的改进、完善，蒸汽机已普及化了。

斯蒂芬逊

斯蒂芬逊跋涉750多千米路，专程到瓦特的故乡苏格兰的格拉斯哥去做工，目的是深入研究蒸汽机的构造、性能和原理。仅一年时间他便成了小有名气的蒸汽机维修技师。1803年，他担任了基林格沃斯矿山的主任技师。斯蒂芬逊为矿山引进各种机械，并改进了一些采矿机械。他为工友们搬运矿石所用的矿车，铺设了铁皮轨道，使搬运工作既简便又省力。工友们称他为“机械博士”。1812年，斯蒂芬逊被任命为基林格沃斯矿山的技师长。他拥有一定的职权，这为他研究发明各种机械，提供了极大的方便。

自从担任技师长之后，斯蒂芬逊把全部精力全用在研制蒸汽机车上了。一天，他查看了他所收集的全部资料。那上面详尽地记载着当时研制蒸汽机车的情况。

当瓦特研制成旋转式蒸汽机时，就憧憬着有朝一日能安在马车上，以代替驭马拉车。1791年，最早试图把蒸汽机用在新的陆路运输工具上的尝试，是另一位英国矿山技师理查德·特莱维茨克。经过多年努力，他较好地解决了蒸汽机小型化、轨道稳固、汽缸排气、锅炉通风等一系列技术性问题。1804年，特莱维茨克最先制造出铁轨用机车。这是一台单一汽缸蒸汽机车，能牵引五辆车厢，载10吨铁和70个人，能以时速4千米的速度行驶。然而，这台机车经常发生零件损坏、断轨、出轨等事故。最终，特莱维茨克失去了信心，放弃了研究。

不久，人们认识到特莱维茨克蒸汽机车事故频繁的原因，主要是铁轨打滑造成的。1812年，英国技师布雷金苏和穆雷二人，改进了特莱维茨克的“火车”。他们先在两条铁轨中间加一条带齿的铁轨，又在机车腹部相应地安装一个转动的齿轮，以防止铁轨打滑。但仍以失败告终。

那时，很多人都在考虑用蒸汽动力取代马力，实现陆路运输工具蒸汽化。法国的居奥特、英国的穆阿及马德克、美国的埃旺斯等人，都在潜心研究这个问题。

斯蒂芬逊掌握了这些信息之后决心开展蒸汽机车方面的研究，发挥自己的专长和技术优势。1813年，为了解决从坑口到贮煤场的运煤问题，他制造了第一台移动机械——“布鲁海尔”。这是一架蒸汽机推进器。1814年，33岁的斯蒂芬逊改进了“布鲁海尔”，使它成为具有两个汽缸的蒸汽机车。它的时速达到7千米，可以在坡道上行驶，载煤30吨。煤矿老板看到斯蒂芬逊的研究成果有利可图，决定投入大笔资金支持他研制新的蒸汽机车。1815年，斯蒂芬逊制造出第二台搬运车。这是斯蒂芬逊根据特莱维茨克机车改制的。1816年，他制造了第三台运煤车。这是斯蒂芬逊的一项创造。他独自发明了装在机车外部外连杆连接车轮的传动方式，从而增加了机车的牵引力。自此他成了蒸汽动力移动机械专家。

从1814年到1825年，斯蒂芬逊为各地矿山制造了55台采矿机械，其中16台是蒸汽机车。当时的英国采矿业迫切需要蒸汽机车，特别是从煤炭产地将煤炭运到海港，装船发往各地，更需要机车。(www.chuimin.cn)

达林顿号称英国的煤都。堆积如山的煤炭运不出去，只能靠重载马车一车车拉到海港斯托敦。有人建议说，修筑马车用铁路。经过协商，运煤公司决定聘请斯蒂芬逊担任这项工程的总工程师。

这是一条供马车行驶的“铁路”。按照传统设计，只需在优良木轨外包上铁皮。在斯蒂芬逊的坚持下，他们第一次采用生铁铸成的铁轨。这一创举给以后蒸汽机车行驶带来了意想不到的奇效。

由于越来越多的矿山、工厂需要蒸汽运输机车，1823年斯蒂芬逊与两个出资者建立了世界上第一家机车制造厂。当时，英国各地矿山和工厂，已经广泛地使用了斯蒂芬逊制造的蒸汽机车。但它们都是短距离的，而且速度缓慢。

能不能让蒸汽机车以更快的速度长距离地运送客人和货物呢？斯蒂芬逊认为理论上是可行的。在一次试车中，由于车上螺栓被震松，从而酿成翻车事故，引起了社会舆论的注意。反对蒸汽机车的人借此提出责难。这迫使斯蒂芬逊对蒸汽机进行改进。为了减少蒸汽机汽缸排气的噪声，他用导气管把废气引入烟囱。这样不仅减小了噪声，还加快了炉内的空气循环，使煤燃烧更旺，增强了机车的牵引力。另外，斯蒂芬逊为了减小震动带来的不利后果，在蒸汽机车上添加了许多减震弹簧及其他部件……

1825年，经过斯蒂芬逊的多方游说，英国官方同意他在斯托敦与达林敦之间长达40千米的商业铁路上，做长距离试车。9月27日，他制造的“旅行1号”蒸汽机车，牵引30多辆货车和客车，运载旅客600多人，成功地在斯托敦与达林敦之间行驶了33千米。为了安全起见，政府专门派人骑马举旗在火车前引路。

1829年，政府同意铺设利物浦——曼彻斯特之间的铁路。为了挑选最好的牵引机车，事先举行了试车比赛。通过报纸的宣传，1万多名观众观看了这场罕见的机车比赛。

斯蒂芬逊发明的火车

比赛那天，莱茵希尔人山人海，有3台披红挂绿的蒸汽机车整装待发。其中，斯蒂芬逊亲自驾驶的是“火箭号”。

这台“火箭号”机车，装有法国发明家马尔科·泽克安设计的新式水管式锅炉。它运载13吨货物，以24千米／小时左右的速度行驶了100千米。时速、性能超过了另外两台机车，取得了优胜。

四通八达的铁路网

从此，人们不再怀疑蒸汽机车的性能了。在英国，出现了铁路建筑热。到19世纪40年代，主要铁路干线大都建成。19世纪末，世界铁路通车里程已经发展到65万千米。20世纪20年代铁路通车里程又翻了一番，达到127万千米。工业发达国家基本上形成了铁路网。

斯蒂芬逊蒸汽机车在结构上，当然是现代蒸汽机车的雏形。现代蒸汽机车上所有的部件，都能从这个雏形中找到它的原始印记。斯蒂芬逊一直从事铁路建设、机车制造工作，直至逝世。由于他对蒸汽机车的杰出贡献，被后人称为“火车之父”。

斯蒂芬逊改进布鲁海尔，创造了蒸汽机车

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