機械式ストーカー

機械式ストーカーは、石炭、コークス、無煙炭などの固形燃料を蒸気ボイラーの炉に供給する機械システムです。 1900年以降は蒸気機関車で一般的になり、船舶や発電所でも使用されています。現在はスプレッダーストーカーとして知られ、特に木質ペレットや廃棄物を燃料とする炉で現在でも使用されています。^[1]

オーバーフィード、アンダーフィード、クロスフィードの 3 つのタイプがあります。オーバーフィードは、人がシャベルを操作するのと同じように、すでに炉内にある石炭の上に石炭を供給します。アンダーフィードは、新しい石炭を炉の底に押し込み、それを上方に進めて、上の燃えている石炭と混ぜます。

使用される機械的手段は、設計に応じて、スクリューフィード、コンベアベルト、バケットチェーン、パドル、ラムの組み合わせです。ボイラーからの蒸気ジェットまたは機械式カタパルトを使用して、石炭を炉の奥深くまで投げ込むこともできます。^{[2] [3] [4]}

機関車の足台という限られた作業条件のため、ストーカーの開発は、この用途で最初に行われました。設計者は、機関車の火夫がシャベルでかき集めるよりも速い速度で石炭を投入することで、機関車の出力を最大化しようとしました。

機関車では、ストーカーは通常、炭水車に設置された小型蒸気エンジンによって駆動され、その蒸気は主ボイラーから供給されます。

初期の設計では、石炭は火夫によってシャベルでホッパーに運ばれ、粉砕機に送られ、その後、スクリューまたはバケット エレベーターによって粉砕された石炭が、スプレッダーによって炉内の燃えている石炭全体に機械的に散布できる位置まで持ち上げられました。スプレッダーは、蒸気の噴流、機械式アーム、または高速回転プレートなどです。

その後の設計では、蒸気ラム駆動のプッシャーやらせん状のスクリューを使用して炭水車から石炭を取り出す作業も機械化されました。

• 最も初期の実用的な設計は1905年のものであり、ペンシルバニア鉄道の西線路監督であったDFクロフォードにちなんでクロフォードと呼ばれていました。これはパドルシステムを使用して石炭を前方に押し出し、火格子の高さで火室に供給しました。^[5]
• ストリート型は、炭水車の足台の左前方に取り付けられ、手動ブレーキ コラムの後ろに取り付けられた小型蒸気エンジンで駆動される、火夫が手で投入する石炭粉砕機で構成されていました。粉砕された石炭は、重力によってシュートに落ち、機関車の後部緩衝梁の下に取り付けられた受入容器に至り、そこから大きなチューブ内を移動するバケット エレベーターによって回収されました。満杯になったバケットは、火室の背面に取り付けられた左側のチューブで運ばれ、中央の受入容器に排出され、右側のチューブを通って下っていきました。
• デュプレックス型は、ペンシルベニア州ピッツバーグの Locomotive Stoker Company によって製造されました。スクリュー フィードを使用して炭水車から石炭を前方に運び、次に 2 つの垂直スクリュー フィードを使用して石炭を火室の左右両側に上げます。