落索的高压蒸汽机倡导者
发布时间:2022-12-07 09:28:57 来源:我的引擎 作者:我的引擎
谈到高压蒸汽机,我们除了能想到之前系列文章中介绍的特里维希克还不得不提到另一个人——奥利弗·埃文斯
发明家奥利弗·埃文斯(Oliver Evans,1755-1819年),固定高压蒸汽机的发明者(1790年获得美国专利)和工厂自动化方面的许多创新而著称,1784年创建了世界上第一条工业上的自动连续生产线(水车提供动力)。他是最早制造蒸汽机的美国人之一,也是高压蒸汽(相对于低压蒸汽)的倡导者。
作为美国人的埃文斯(Evans)在16岁当学徒时也在考虑蒸汽动力在交通运输中的潜在应用,尽管理查德·特雷维希克 ( Richard Trevithick ) 等英国工程师已经开始着手研究这些想法。当时蒸汽动力的大部分发展发生在英国,最著名的是同时代的瓦特和威廉默多克,但是他们所研究的低压蒸汽机动力并不足,埃文斯的注意力因此转向了往复式发动机,这不仅是因为他的蒸汽车理念,也是为了工业应用。重要的是,埃文斯像特雷维西克一样成为“强蒸汽”或高压发动机的早期支持者,瓦特和早期的蒸汽先驱长期以来一直反对这一想法,因为美国缺乏必要的炼铁和金属加工技术。埃文斯认识到,高压蒸汽机对于蒸汽车的发展至关重要。
在当时美国只有六台工作中的蒸汽机,只有少数的车间有制作它们的经验这也给埃文斯构建自己的蒸汽机设计带来了一些困难。
1801年,Evans发明了卧式烟道(火筒)式锅炉,它是卧式烟管锅炉的先驱。高压蒸汽由铜壳锅炉产生,该锅炉由木头包裹并用铁环加固。
埃文斯花费了他的大部分积蓄和时间向大众展示了他的示例机器,1804年, Evans在卧式烟管锅炉基础上,首次提出了第一台非冷凝高压蒸汽机( 首次使用蒸汽提供动力,而不是以来冷凝蒸汽进而产生真空)。该发动机是固定式的,功率只有5马力(当时传统的低压蒸汽机功率已达12马力),但它的体积只有传统蒸汽机的1/25 。
埃文斯将气缸和曲轴都放在横梁的同一端,而不是像以前那样放在相对的两端(早期的单缸摇臂式蒸汽机,气缸和曲轴分别布置在横梁支点的两侧)。这种布置方式大大减轻了发动机的重量。巧妙的联动装置(以Evans直线联动装置而闻名世界)使新的布置成为可能。埃文斯 (Evans) 在他的店里展示了他的引擎,并用它来粉碎熟石膏,更轰动的是,锯开大理石板,费城报纸Aurora宣布这是“蒸汽机历史上的新纪元”。
埃文斯在获得专利后,马上开始着手寻找商业应用。第一个提案是针对收费公路公司建造能在两天内在费城和兰开斯特之间运送100桶面粉的蒸汽车,但是由于公司不确定该技术的可靠性和成本因此拒绝了此提案。尽管如此,埃文斯后来还是成功说服费城卫生委员会签订合同,开发蒸汽动力挖泥船——“Oruktor Amphibolos”(两栖挖掘机)
1807年,埃文斯(Evans)在费城成立了玛氏钢铁厂(Mars Iron Works),玛氏钢铁厂是美国同类工厂中规模最大、装备最精良的工厂之一生产范围广泛的产品,从工作中的蒸汽机到铸铁配件,以及为 Evans 现在稳固的农业客户提供的铣削和农业机械。事实证明,单靠蒸汽机订单不足以支撑大量的商业成本;因此,这些工厂在生产各种重型机械方面经验丰富,为费城在 19 世纪成为此类工作的主要中心做出了贡献。
埃文斯并于1811年在匹兹堡开设了另一家工厂该公司在密西西比河流域的河船贸易中引入了高压蒸汽机。,在接下来的10年中,他制造了100多台蒸汽机,为工厂、汽船和工厂制造定制的蒸汽机和锅炉。
埃文斯最著名的发动机设计出现在 1812 年左右,被称为哥伦比亚发动机,它被证明是最先进和最成功的蒸汽机埃文斯创造的设计——他运用了他现在在设计和制造高压蒸汽机方面的丰富经验。
当1812年战争爆发时,华盛顿特区的海军院购买了埃文斯的一台发动机,埃文斯和他的一位合伙人提议建造一艘蒸汽炮舰。
埃文斯(Evans)的最后一项出色工作完成于1817年,它是用于水厂的24马力高压发动机。 而埃文斯却在一场灾难性的大火摧毁了他的玛氏钢铁厂后不久便去世了。
由于后来的制造商对他的创新制造技术的使用很慢,因此埃文斯长期以来一直是个被忽略的人物。 但是不可否认的是埃文斯的工作与英国天才理查德·特里维希克的工作同时建立,历史学家因他的开创性工作而受到应有的赞誉。