蒸気機関車の部品

一般的な蒸気機関車の主なコンポーネントは次のとおりです。

この図は縮尺が正確ではありませんが、蒸気機関車時代後期のさまざまな設計を組み合わせたものです。示されている部品の中には、小型の機関車や連接型機関車など、一部の機関車と同じものや存在しないものがあります。逆に、一部の機関車にはここに記載されていない部品があります。

1. テンダー
   ボイラー用の水と木材、石炭、石油などの燃料を積んだ連結鉄道車両。 ^{[1] [2] [3] : 80}
2. キャブ （US+とUK+）
   フットプレート （UK+）
   機関士（US+）/運転手（UK+）と機関助手が機関車を操作し、蒸気供給と火室を管理する区画。 ^{[2] [3] ：15}彼らはさまざまな装置を使用してこれを実現し、そのほとんどは「バックヘッド」と呼ばれる火室の背面にあります： ^[4]

   

   • シリンダーに入る蒸気の量を制御するスロットルレバーまたはレギュレーター^{[3] ：75  ：82}
   • 逆転レバーまたは（米国用語では）ジョンソンバーは、機関車のシリンダーへの蒸気の流入のタイミングを制御します。^{[3] : 65}これは2つの目的で必要です。1つは、たとえば入換時に機関車の方向を逆転させることです。もう1つは、機関車が定常状態で走行しているときに、より燃料効率の高い操作を可能にすることです。スロットルは完全に開かれ、出力は逆転レバーをその中間点に近づけて（「カットオフを減らす」）、シリンダーに入る蒸気の量を制限することによって制御されます。
   • 列車ブレーキレバーは列車の全長にわたってブレーキの適用を制御し、機関車ブレーキレバーは機関車のブレーキのみを制御します^{[3] ：12、93}
   • 蒸気圧力計、ボイラー内の蒸気の圧力を示す^{[3] ：63}
   • インジェクターバルブは、必要に応じて蒸気をボイラーに送り込むためのものである^{[3] ：42}
   • ボイラー内の水位を監視する水位計^{[3] ：91}
   • 機械式ストーカー制御装置（大型の石炭機関車に装備されている場合）または石油機関車用の給油制御装置
   • 潤滑油の流れを監視できる潤滑ガラス^{[3] ：55}
   • ブロワーバルブはブロワーに供給される蒸気を調節する（11）^{[3] ：8}
   • 汽笛レバーは汽笛に供給される蒸気の量を変化させる（3）^{[3] ：96}
   • ブローダウン（またはブローオフ）コックは、蒸気の蒸発後に残る不純物の濃縮を避けるためにボイラーから水を排出することを可能にする。 ^{[3] ：8}
3. 汽笛 蒸気で動く汽笛で
   、ボイラーの上部に設置され、信号（音の数と長さによる）と接近の警告に使用される。 ^{[2] [5] [6] : 247–248  [3] : 96}
4. リーチロッド
   キャブ内のリバースレバー（米国：ジョンソンバー）またはリバースレバーまたはホイール（英国+）をバルブギアにリンクするロッド。^{[2] [5] [3] ：64}
5. 安全弁 ボイラー
   圧力が運転限界を超えるのを防ぐ圧力逃し弁。 ^{[2] [6] : 240  [7] : 37  [3] : 62}
6. ダイナモ/ターボ発電機/発電機小型蒸気タービンで駆動する
   発電機で、機関車のヘッドライトやその他の照明に使用されます。 ^{[3] : 29}
7. サンドドーム
   砂を駆動輪の前のレールに流し込み、特に濡れた路面や凍結した路面、植生が生えている路面、急勾配などでの牽引力を向上させる。 ^{[2] [5] [6] : 118  [3] : 68}
8. スロットルレバー (US+)
   レギュレーター (UK+)
   スロットルバルブ/レギュレーターバルブ (31) の開度を設定します。これにより、シリンダーに入る蒸気の量を制御します^{[6] : 255  [7] : 39  [3] : 82}したがって、機関車の速度が制御されます。リバースレバーと組み合わせて、機関車の始動、停止、および出力の制御に使用されます。レギュレーター/スロットルが閉じているときは、真空バルブ (スニフティングバルブ) ^{[3] : 89}により、空気が過熱装置とシリンダーに引き込まれ、エンジンが自由に惰性走行できるようになります。機関車の出力を制限できるのはスロットルだけではありません。ほとんどの機関車の定常走行中は、スロットルは通常全開に設定され、逆転レバー (2) を中間点に近づけて (「カットオフを減らす」) シリンダーに入る蒸気の量を制限することで出力が制御されます。
9. 蒸気ドーム
   ボイラーの上部（水面よりかなり上）に蒸気を集め、主蒸気管またはドライパイプ、レギュレーター/スロットルバルブを介してエンジンに供給します。 ^{[2] [5] [6] : 211–212  [3] : 26}
10. エアポンプ/エアコンプレッサー
    ウェスティングハウスポンプ (US+)
    蒸気で駆動し、列車の空気ブレーキシステムを作動させるために空気を圧縮します。^{[3] : 2}ウェスティングハウス空気ブレーキシステムは世界中で使用されています。^{[3] : 93}ヨーロッパでは、同じ原理を使用する 2 つのシステムがクンツェ・クノールシステムとエリコンシステムです。これは単段式ですが、より大きな容量が必要な場合は、2 段クロスコンパウンドコンプレッサーになります。^{[6] : 482–483} 歴史的に使用されていた真空ブレーキではコンプレッサーを使用しません。^{[3] : 89}比較的効率が悪いため、大規模には使用されなくなりました。
11. 煙室
    ボイラー管を通って火室から出た高温ガスを受け取り、スロットル/レギュレーターが開いているときは、そのガスとシリンダーから排出される蒸気を煙突に導き、火床を通して空気を吸い込みます。煙室には、高温の燃え殻が排出されるのを防ぐための燃え殻ガードが付いている場合があります。 ^{[2] [8] [6] : 117  [3] : 72}煙室のコンポーネントは次のとおりです。

    送風機 煙突のペチコートパイプの下にある
    垂直のパイプで、蒸気を上向きに吹き出すための穴があいている。送風機の効率が悪いとき、例えば機関車が停止しているときや、駅に惰力で入るときのようにスロットル/レギュレータが閉じているときに、適切な燃焼を維持し、煙や炎が火室のドアから運転室に入るのを防ぐための通風を提供する。 ^{[2] [8] [3] : 8 は}点火時に火を引き寄せるのにも役立つ。

    ペチコートパイプ/エプロン （米国+および英国+）
    煙突から煙室まで下方に伸びるベルマウス形の下端を持つ垂直パイプ。ボイラーチューブを通るドラフトを強化し、均等化する。^{[6] ：602、632  [3] ：59}

12. 蒸気管
    蒸気をシリンダーに運ぶ。^{[2] [6] : 212  [3] : 75}
13. 煙室扉
    煙室へのサービスアクセスを可能にし、空気漏れを修理し、燃え殻を取り除くための蝶番式の円形扉。^{[2] [6] : 602  [3] : 72}
14. 後輪台車 （米国+）
    後部台車 （英国+）
    機関車後部を支え、乗り心地を向上させるための機関車後部の車輪。先輪（46）も参照。 ^{[3] : 84}
15. フットボード / ランボード / ランニングボード / トレッドプレート
    検査や保守を容易にするために、運転室の前方から機関車の周囲に設けられた通路。^{[5] [6] : 437  [3] : 67}
16. フレーム
    ボイラー、キャブ、エンジンユニットを搭載する強固で剛性の高い構造。駆動輪 (43) と先台車および後台車 (14, 46) で支えられている。 ^{[3] : 36}車軸はフレームのスロット内を走行する。 ^{[5] [7] : 18} 初期のアメリカの機関車は、鋼棒で作られたバーフレームを採用していた。20世紀には通常、鋳鋼フレームが採用されていたが、蒸気機関車の設計の最後の数十年間には、鋳鋼の機関車ベッド(機関車フレーム全体、シリンダー、バルブ室、蒸気管、煙室サドルがすべて単一の部品として一体化した鋼の鋳造品) が採用された。イギリスの機関車は通常、鋼板で作られたプレートフレームを採用していたが^[2]、時代末期の設計には鋳鋼のサブフレームを採用したものもあった。 ^[9]
17. ブレーキシュー/ブレーキブロック
    ブレーキをかけるために駆動輪のトレッド全体に擦れる鋳鉄または複合材料。 ^{[1] [2] [3] : 13}
18. 砂パイプは
    、発進時やレール表面が乾燥していない場合に、急勾配での牽引力を高めるために駆動輪の正面に直接砂を堆積させる。^{[5] [3] : 69}
19. カップリングロッド/サイドロッド
    駆動輪（43）を連結する。 ^{[2] [5] [6] : 276  [3] : 71}
20. バルブギア
    モーション （UK+）
    ロッドとリンク機構のシステムで、バルブとピストンを同期させ、機関車の走行方向とパワーを制御します。 ^{[2] [6] : 281–356  [3] : 89}
21. コネクティングロッド / メインロッド
    ピストンの往復運動を駆動輪の回転運動に変換する鋼鉄製のアーム。ピストンとメインロッドの接続部はクロスヘッドで、クロスヘッドはシリンダーの後ろの水平バー上をスライドする。^{[2] [5] [3] : 55}
22. ピストンロッド
    ピストンをクロスヘッドに接続します。 ^{[2] [3] : 61}
23. ピストン
    蒸気の膨張から機関車の動きを生み出します。バルブによって前後に交互に送られる蒸気によってシリンダー内を前後に駆動されます。 ^{[1] [3] : 61}
24. 
    蒸気管から蒸気を受け取るシリンダー^{室。 [2] [3] : 23}
25. バルブ
    シリンダーへの蒸気の供給を制御します。駆動輪に接続して作動するバルブギアは、蒸気がピストンに正確に供給されるようにします。タイプには、スライドバルブ、ピストンバルブ、ポペットバルブがあります。 ^{[2] [3] : 62}
26. 弁室/蒸気室
    シリンダー（24）の隣にある弁室で、シリンダーに蒸気を分配するための通路がある。 ^{[6] : 41  [3] : 75}
27. 火室
    ボイラーに組み込まれた炉室で、周囲の水に蒸気を発生させます。燃料としてさまざまな可燃性物質を使用できます。最も一般的なのは石炭と石油ですが、以前はコークスや木材が使用されていました。 ^{[1] [2] [8] [6] : 117  [3] : 34}
28. ボイラー管と煙道
    火室の前面からボイラーの前面へ高温ガスを運び、周囲の水から蒸気を発生させる。煙道は過熱装置を内蔵しているため、管よりも直径が大きい。^{[2] [8] [3] : 87}
29. ボイラー
    過酷な作業環境でも高圧蒸気を封じ込めるのに十分な強度を持つ水平管状の容器。両端は火室と管板で閉じられている。通常は水で満たされているが、火室とボイラー管の熱で発生した蒸気が水面より上に出るスペースがある。 ^{[1] [2] [5] [3] : 9}
30. 過熱管
    蒸気をボイラーに戻し、乾燥させて過熱することで効率を高めます。 ^[2]過熱装置（32） 参照
31. スロットルバルブ （米国+）
    レギュレーターバルブ （英国+）
    スロットルレバー/レギュレーター（8）によって制御され、シリンダーに供給される蒸気の量を調整します。これは、エンジンの出力を変える2つの方法（スロットル制御）のうちの1つです。 ^{[1] [2] [7] ：39}他の方法については、スロットルレバー（8）を参照してください。
32. 過熱装置
    ボイラー管（28）にある過熱管を通して蒸気を送り返すことで、ボイラーで発生した蒸気に最大300°F（167°C）も高い熱を加え、エンジンの効率と出力を高めます。 ^{[2] [8] [3] : 78}過熱装置管（30） も参照
33. 煙突 （米国+）
    煙突、漏斗 （英国+）
    煙室の上部と内部にある垂直のパイプで、排気ガス（煙と蒸気）を機関車の上部に排出します。 ^{[1] [2] [5] [3] : 73}
34. ヘッド
    ライト 煙室の前面に付いているライトで、前方の線路を照らし、機関車の接近を警告する。^{[5] [6] : 118  [3] : 41}
35. ブレーキホース
    空気圧の差によって列車のブレーキに力を伝達するホース。機関車が空気ブレーキシステムを備えているか真空ブレーキシステムを備えているかに応じて、高圧の圧縮空気または大気圧より低い圧力（真空）の空気が入っています。^{[6] : 483–486  [3] : 1}
36. 水室
    ボイラーで蒸気を発生させるために使用する水を入れるタンク。^{[3] : 79}
37. 石炭貯蔵庫
    燃料を火室に送る前に貯蔵する区画。燃料が石炭（遠い昔にはコークスや木材）の場合、火夫は手動で火室の扉から石炭をシャベルでかき入れるか、大型の機関車では機械式ストーカーを操作して石炭を火室に運び入れる。燃料が石油の場合、密閉されたタンクから燃料が火室に噴射される。^{[2] [3] : 79}
38. 火格子
    燃焼燃料を支えながら、燃焼生成物である灰や小さなクリンカーを落とします。^{[2] [3] : 39}
39. 灰受けホッパー
    火から出た灰を集める。^{[2] [5] [3] : 4}
40. ジャーナルボックス （US+）
    アクスルボックス （UK+） 車輪の車軸上のベアリング
    用のハウジング（43）。 ^{[6] : 412  [3] : 44}
41. イコライジング ビーム / イコライジング レバー / イコライジング バー 機関
    車のサスペンション システムの一部。その機能は、線路や路盤の不均一性が車軸に過度の負荷をかけるのを防ぐことです。これは、特に不均一な線路や敷設の悪い線路で必要です。ビームは、両端が車軸のスプリングまたは別のイコライジング ビームの端に接続され (通常は垂直スプリング ハンガーを介して)、機関車の重量を 2 つ以上の車軸に分散します。最前部と最後部のコンポーネントは、機関車のフレームに固定されています。イコライジング システムは、駆動輪の車軸だけでなく、後部および/または先頭の台車車軸もリンクします。 ^{[3] : 32  [5] [6] : 425}
42. リーフスプリング
    機関車の主なサスペンションスプリング。各駆動輪は、車軸のジャーナルボックス/車軸ボックス（40）をフレームに接続するリーフスプリングを介して、機関車の重量の一部を支えます。 ^{[3] ： 28}
43. 駆動輪
    ドライバー （米国+）
    連結輪 （英国+）
    メインロッド/サイドロッドに連結された車輪。これにより、シリンダー（24）で発生した力がレールの牽引力に変換されます。 ^{[1] [2] [5] [3] ： 28}駆動輪のベアリングと連結ロッドの重量は、機関車が走行しているときに線路に生じる「衝撃」を軽減するために、鋳込み式ウェイトでバランスが取られています。 ^{[3] ： 21}
44. 台座/サドル 板
    ばねを車輪の軸箱/車軸箱（40）に接続します。^{[6] : 416  [3] : 59}
45. ブラストパイプ
    排気管 （US+）
    は排気蒸気を煙突（33）に導き、熱いガスを火室（27）とボイラー管（28）に沿って引き込むドラフトを作成します。 ^{[2] [3] ：32}
46. 先導台車、ポニー台車 （米国+）
    先導ボギー/先導台車/ビッセル台車 （英国+）
    機関車前部の車輪^{[3] ：62。}カーブで前輪を誘導し、高速走行時に脱線の危険を伴うヨーイングを最小限に抑えます。台車は多少の横揺れがあり、駆動輪（41）と同調します。ポニー台車（米国+）とビッセル台車（またはビッセル）（英国+）という名前は、車輪が2つある場合に適用され、他の名前は4つある場合に適用されます。
47. パイロット/カウキャッチャー （米国+）
    線路上の物体が機関車の下に入り込んで列車が脱線するのを防ぐために、棒、鋳鋼、鋼板で作られたシールド。 ^{[3] : 59}
48. カプラー （米国+）
    カップリング （英国+）機関車と車両を連結
    するために機関車の前部と後部に設置される装置。 ^{[1] [5] [3] : 31}

• ボイラー用語集
• 鉄道輸送用語集
• 馬力#牽引力
• 電力分類
• 牽引力

• ダニエル、ジョン (2008) [2000]。「蒸気機関車の紹介 (グレート・ウェスタン・アーカイブ)」。2008年5月14日閲覧。
• アメリカにおける機関車実務事典。ニューヨーク：アメリカ鉄道協会およびシモンズ・ボードマン出版。1925～1947年。
• Semmens, PWB; Goldfinch, AJ (2000)。蒸気機関車の実際の仕組み。オックスフォード、ニューヨーク：オックスフォード大学出版局。ISBN 978-0-19-860782-3。

• 米国・英国用語一覧 – 鉄道技術ウェブサイト