2 临安 2.33 蒸汽机 I

    以火炮厂的生产能力要铸造出锅炉自然不是什么难事。早在几日前，蒸汽机的锅炉就已完成了铸造。这台锅炉看起来与李不伟所设计的完全一样，长度大约为两米，高度与宽度分别为一米左右，两端是类似球形的活塞每秒种要往复运动两次，这比历史上的第一批蒸汽机已经要好上许多了。原历史上的第一批蒸汽机转速只有40多，也就是说活塞每秒种往复还不到一次，这也是由于当时的加工条件所限制的，但大宋皇家实验室就不同了，此时实验室中已有了车床，而且又有了极为超前的理念，其中更是用到了一些内燃机的设计与加工经验，又哪是瓦特等人能赶得上的呢？其实，世界上第一台蒸汽机出现之时，大部分零件都是由手工打造，因此每台蒸汽机的规格都不一样，也就是说零件并不通用。到了后来的瓦特蒸汽机出现时，由于加工工艺跟不上去，因此其热效率也是极低，根本赶不上众学者设计制作的这三台蒸汽机，况且这些蒸汽机又是采用了球墨铸铁材料与机械加工方法制造出来的，精度与耐磨性自是要好上许多。李不伟对于蒸汽机的转速还是比较满意的，因为即使到了二十世纪，大多数蒸汽机也就是这个转速，虽然也有极少数蒸汽机达到了两千多的转速，但那也是采用多个汽缸来实现的了。如果要将转速再提高一些，就需要提高蒸汽的压力，或是设计出多缸的蒸汽机，但李不伟此时并不准备开始多缸蒸汽机的研制，因为这会涉及到一个配汽的问题，如果采用单胀式做功，则热效率太低，如果采用多胀式做功，则又会使得汽道与阀门的设计极为复杂，以目前的加工技术尚难实现。

    车间内的众人看得入神，外面锅炉房的两人也忙得不亦乐乎。此时锅炉的燃料早已加得充足，又在一人在旁边奋力地摇着鼓风机，但锅炉的压力却提高的不多，偶尔能看到压力指示器上升一下，但摇动鼓风机的人却已筋疲力尽了。至于蒸汽机的转速，也是始终稳定在130转左右，偶尔会上到150，但随着锅炉压力的下降，又重新回到了130的稳定状态。范东来旁边看得清楚，道：“大人，下官认为应该再造出一台专门用于鼓风机的蒸汽机，如此一来便能使得鼓风机始终保持高速运转，从而使锅炉内的压力大增。”李不伟点头道：“理当如此。如今这锅炉与蒸汽机是分体设计的，倘若日后要设计一体式蒸汽机，也要考虑锅炉鼓风机的问题。”

    接下来，几人又开始对蒸汽机的其它部件进行试验。范东来将进蒸汽机的进汽阀门关闭之后，蒸汽机也停止了运转，又过了不久，就听见锅炉房间传来“咝咝”的漏汽声，正是安全排汽阀在起作用了。然后他又试着将阀门调到不同的角度，只见蒸汽机也以不同的转速工作，而外面的泄汽阀也时开时闭地响应着，显然这套安全控制系统与进汽装置完全工作正常。最后，范东来又将进汽阀开到最大位置，空负荷工作了近半个小时之后，李不伟命人将蒸汽机停止，又叫众人拆下外层的隔热材料，准备对蒸汽机进行一次全面的检查。

    范东来几人将变速箱的盖子取下，观察一阵之后，道：“李大人，变速箱中的各个零件一切正常。由于每个连接件的转动轴与磨擦面一直在滴油润滑，因此并没有出现磨损现象，而齿轮的齿面与轴承部分也能够充分润滑。”石仲秋笑道：“这也是由于变速箱，笑道：“各位，眼下最重要的是为下一代的车床设计出变速系统。由于第二代车床没有设计离合与变速装置，因此只要驱动轴一转，车床主轴也自然会跟着转动。如此一来，车床主轴的转速要靠着蒸汽阀门来控制，显然是极不方便。另外，蒸汽机应该与变速箱分开设计，而不应像眼前这台机器一样将汽缸与变速箱做成一体，蒸汽机本身只是输出简单的圆周运动。”石仲秋一旁接口道：“李大人所言极是。蒸汽机的活塞做的是往复直线运动，再由曲柄摇杆机构将直线运动转变为圆周运动。而变速箱是将蒸汽机的输出转速加以改变，从而适应不同的需求。以目前的情况来看，李大人以前所说的标准化也该开始实施了。”众人听得连连点头，一时赞许之声四起。

    经过了一番检查之后，李不伟心头大定，笑道：“各位大人，这三台蒸汽机基本上可以说是制作成功了，不过为了验证其稳定性，还需要更长时间的试机。从现在开始，让这台蒸汽机带动车床连续运转上一整夜，各位可以在此期间试着制作一些轴与轴承，明日中午时分再进行一次检查，到时如果仍未出现多大问题，便可以小批量生产了。”

    （注：能动起来的蒸汽机，要制作其实不难。以前在实验室曾见过木头制作的蒸汽机模型。用空气泵吹进去代替蒸汽，便能让这个木模型动起来。而且最早的蒸汽机其实大部分零件也是木头制作。此时既然有了车床，要造蒸汽机是没问题的，更何况有球墨铸铁这一法宝。不过要制作汽轮机就不那么简单了，至少推力推力轴承就无法制造出来，更何况汇力盘、级间气封、高压气封、围带、拉筋等高精度零件了，此时恐怕单级汽轮机都制造不出来，当然主角不会只限于单级轮机的。不对之处请高人指教）快眼看书小说阅读_www.bookcu.com