1814年7月英国发明家G.斯蒂芬森造出他的机车,被誉为成功的机车。后来主要由G.斯蒂芬森之子R.斯蒂芬森设计建造的“火箭”号蒸汽机车(见彩图)于1829年10月参加蒸汽机车比赛,以运行可靠、速度快得奖。比赛时时速为47公里。“火箭”号机车采用卧式多烟管锅炉,传热面积大,生成蒸汽快,锅胴与火箱拼接在一起,锅炉蒸汽压力为0.345兆帕(3.5千克力/厘米2);有两个与水平线成35°角斜装于锅炉两后侧的汽缸;有一对装于机车前部的动轮,动轮车轴左右各装一曲拐,互成直角,使机车动轮曲拐停在任何位置均能起动,轴列式为 0-1-1。乏汽从烟筒喷出,以诱导通风,促进燃烧。“火箭”号重4吨,能牵引装载重量三倍于机车自重的车厢。这是初具现代蒸汽机车基本构造特征的蒸汽机车。1830年R.斯蒂芬森又造出“行星”号机车,将卧式锅炉的内外火箱和烟箱制成一整体,这种形式的锅炉后称为机车式锅炉。“行星”号机车的两个汽缸装于锅炉前端的烟箱下部车架内侧水平位置,称为内汽缸式机车,只有一对动轮,装在后部,轴列式为1-1-0。运行时上下颠抖减轻。蒸汽机车的基本构造形式除广泛采用外汽缸式(汽缸装于车架前端两外侧)外,迄今无多大变化。
1876年7月3日,中国铁路——“淞沪铁路”(窄轨)建成通车,那台英制名曰“先导号”的蒸汽机车(机车总重量1420kg)时速为24—32公里,为我国外国蒸汽机车。 1881年11月8日,建成了中国自办铁路——“唐胥铁路”(唐山至胥各庄)。在“唐胥铁路”修筑路基的同时,中国工人凭时任总工程师的英人金达(C.W.Kinder)的几份图纸,利用矿场起重机锅炉和竖井架的槽铁等旧材料,试制成功了一台“0—3—0”型的蒸汽机车。(只有三对动轮,无导轮和从轮),被金达、薄内(Burnet)等英国命名为“中国火箭号”和“龙号”,为我国自制的蒸汽机车(曾存于北京府右街交通陈列馆内,并可生火行驶,以供众览,“七七事变”后失踪,至今查无下落)。
FD型机车
中国在苏联30~40年代制造的机车的基础上改制而成的大功率货运机车,大多已经报废。
前进型机车
中国自行设计制造的大功率干线主型货运蒸汽机车。1956年试制成功,当时称和平型机车,现称老前进型机车。机车轴式1-5-1,当计算供汽率为70千克/米·小时时,机车轮周功率为2960马力,但锅炉蒸发量不能满足运行的需要,仅生产了40多台。1964年对锅炉进行重新设计,采取了加装燃烧室,改变烟管排列,改进烟箱通风装置等技术措施,使锅炉的供汽能力显著提高,满足了铁路运输生产的需要。前进型机车采用全焊结构锅炉,蒸汽压力为15千克力/厘米,有1200毫米长的燃烧室,炉床面积为6.8米,火箱传热面积32.5米,火箱容积13.56米,有直径133/125毫米的烟管69根,直径51/46毫米的小烟管80根,锅炉蒸发传热面积为255.3米。
前进型机车采用单胀式双汽缸,汽缸直径 650毫米,活塞行程800毫米,汽阀直径300毫米。有五对动轮,直径1500毫米,机车粘着重量100.5吨,有4轴和6轴两种煤水车。它能利用6%~10%的汽缸排出的乏气量,将给水加热到70~100℃,可以节水 7%~9%,节热6%~8%。它装有粘着重量,使粘着重量增大8吨。前进型机车热效率可达8.42%,通常为5.5%~8.0%。这种机车的缺点是:过热蒸汽温度较低,烟渣飞扬损失较大,通风效率和机械效率低,粘着牵引力不能适应汽缸牵引力的要求等。