Componentes de locomotoras de vapor

Los componentes principales que se encuentran en una locomotora de vapor típica incluyen:

El diagrama, que no está a escala, es una combinación de varios diseños de la última era del vapor. Algunos componentes que se muestran no son los mismos que los de algunas locomotoras, o no están presentes en ellas (por ejemplo, en los modelos más pequeños o articulados). Por el contrario, algunas locomotoras tienen componentes que no se enumeran aquí.

Detalles de los componentes

Los nombres alternativos que se muestran a continuación reflejan a menudo, aunque no siempre, diferencias en la terminología en el Reino Unido y algunas de sus antiguas colonias (que se muestran como UK+ ) y en países que siguen la práctica norteamericana (que se muestran como US+ ). Una barra ( / ) indica términos alternativos en uso dentro de la misma jurisdicción.

Los números entre paréntesis (por ejemplo, 20 ) indican números de entradas relacionadas, tanto en esta lista como en el diagrama principal.

Tender
Vehículo ferroviario acoplado que contiene tanto agua para la caldera como combustible como madera, carbón o petróleo.^[1]^[2]^[3]^{: 80}
Cabina (EE. UU.+ y Reino Unido+)
Reposapiés (Reino Unido+)
Compartimento donde el ingeniero (EE. UU.+) / conductor (Reino Unido+) y el fogonero controlan la locomotora y atienden el suministro de vapor y la caja de fuego.^[2]^[3]^{: 15} Lo logran utilizando varios dispositivos, la mayoría de los cuales se encuentran en la superficie trasera de la caja de fuego, llamada "cabeza trasera":^[4]
La mayoría de los controles están montados en la parte trasera de la caldera.
- una palanca de aceleración o regulador , que controla la cantidad de vapor que entra a los cilindros ^[3]^{: 75}^{: 82}
- una palanca de inversión o (término estadounidense) barra Johnson , que controla el momento de la admisión de vapor en los cilindros de la locomotora. ^[3]^{: 65} Esto es necesario para dos propósitos. Uno es invertir la dirección de la locomotora, por ejemplo, al maniobrar. El otro es permitir un funcionamiento más eficiente en cuanto al consumo de combustible cuando la locomotora está funcionando en un estado estable: el acelerador se establece completamente abierto y la salida de potencia se controla moviendo la palanca de inversión más cerca de su punto medio ("reduciendo el corte ") para limitar la cantidad de vapor admitido en los cilindros.
- una palanca de freno de tren , que controla la aplicación de los frenos a lo largo de todo el tren y una palanca de freno de locomotora , que controla los frenos de la locomotora únicamente ^[3]^{: 12, 93}
- Manómetros de presión de vapor , que muestran la presión del vapor en la caldera^[3]^{: 63}
- válvulas inyectoras , que permiten que el vapor empuje el agua hacia la caldera cuando sea necesario^[3]^{: 42}
- medidores de agua , que permiten controlar el nivel de agua en la caldera^[3]^{: 91}
- controles mecánicos de alimentación de combustible (cuando se instalan en locomotoras de carbón más grandes) o controles de alimentación de aceite para locomotoras de aceite
- gafas lubricadoras , que permiten controlar el flujo de aceite lubricante ^[3]^{: 55}
- una válvula de soplador , que regula el vapor suministrado al soplador (11) ^[3]^{: 8}
- una palanca de silbato , que varía el vapor suministrado al silbato (3) ^[3]^{: 96}
- grifos de purga (o de descarga), que permiten expulsar el agua de la caldera para evitar la concentración de impurezas que quedan después de la evaporación del vapor.^[3]^{: 8}
Silbato Silbato
accionado por vapor, ubicado en la parte superior de la caldera y utilizado para hacer señales (por el número y la duración de las notas) y advertir de la aproximación.^[2]^[5]^[6]^{: 247–248}^[3]^{: 96}
Barra de alcance Varilla
que une la palanca de inversión (EE. UU.: Johnson Bar ) o la palanca o rueda de inversión (Reino Unido+) en la cabina al mecanismo de válvulas . ^[2]^[5]^[3]^{: 64}
Válvula de seguridad
Válvula de alivio de presión para evitar que la presión de la caldera supere el límite de funcionamiento.^[2]^[6]^{: 240}^[7]^{: 37}^[3]^{: 62}
Generador / Turbogenerador
Generador eléctrico accionado por una pequeña turbina de vapor, para el alumbrado de los faros y otras luces de la locomotora. ^[3]^{: 29}
Cúpula de arena
Retiene la arena que se dirige al riel frente a las ruedas motrices para mejorar la tracción, especialmente en condiciones húmedas o heladas o cuando hay vegetación en la línea y en pendientes pronunciadas.^[2]^[5]^[6]^{: 118}^[3]^{: 68}
Palanca del acelerador (EE. UU.+)
Regulador (Reino Unido+)
Establece la apertura de la válvula del acelerador/válvula reguladora, (31) que controla la cantidad de vapor que entra en los cilindros, ^[6]^{: 255}^[7]^{: 39}^[3]^{: 82} de ahí la velocidad de la locomotora. Se utiliza junto con la palanca de inversión para arrancar, parar y controlar la potencia de salida de la locomotora. Cuando el regulador/acelerador está cerrado, una válvula de vacío ( válvula de aspiración ) ^[3]^{: 89} permite que el aire pase a través del sobrecalentador y los cilindros para permitir que el motor se desplace libremente. El acelerador no es el único control que puede limitar la potencia de salida de la locomotora: durante el funcionamiento en estado estable de la mayoría de las locomotoras, el acelerador generalmente se establece completamente abierto y la potencia de salida se controla moviendo la palanca de inversión (2) más cerca de su punto medio ("reduciendo el corte ") para limitar la cantidad de vapor admitido en los cilindros.
Cúpula de vapor
Recoge el vapor en la parte superior de la caldera (muy por encima del nivel del agua) para que pueda ser suministrado al motor a través de la tubería de vapor principal, o tubería seca, y la válvula reguladora/de aceleración.^[2]^[5]^[6]^{: 211–212}^[3]^{: 26}
Bomba de aire / Compresor de aire
Bomba Westinghouse (US+)
Impulsada por vapor, comprime el aire para operar el sistema de frenos de aire del tren. ^[3]^{: 2} El sistema de frenos de aire Westinghouse se utiliza en todo el mundo; ^[3]^{: 93} en Europa dos sistemas que utilizan el mismo principio son los sistemas Kunze-Knorr y Oerlikon . Puede ser un compresor de una sola etapa o, cuando se necesita mayor capacidad, un compresor de compuesto cruzado de dos etapas. ^[6]^{: 482–483} Los frenos de vacío , utilizados históricamente, no emplean compresores; ^[3]^{: 89} como resultado de su relativa ineficiencia, ya no se utilizan a gran escala.
Caja de humo
Recibe los gases calientes que han pasado desde la caja de fuego a través de los tubos de la caldera y, cuando el regulador está abierto, los dirige junto con el vapor que sale de los cilindros hacia la chimenea, succionando aire a través del lecho de fuego. La caja de humo puede contener una protección contra cenizas para evitar que se expulsen cenizas calientes.^[2]^[8]^[6]^{: 117}^[3]^{: 72} Los componentes de la caja de humo son:
Tubo
vertical debajo del tubo de la enagua de la chimenea, con orificios para soplar vapor hacia arriba. Proporciona una corriente de aire para mantener una combustión adecuada y evitar que el humo y las llamas entren en la cabina a través de la puerta de la caja de fuego cuando el tubo de soplado no es lo suficientemente efectivo, por ejemplo, cuando una locomotora está parada o el acelerador/regulador está cerrado, como cuando se entra en una estación; ^[2]^[8]^[3]^{: 8} también ayuda a atraer el fuego al encenderlo.
Tubo de enagua / Delantal (EE. UU.+ y Reino Unido+)
Tubo vertical con un extremo inferior en forma de campana que se extiende desde la chimenea hacia la caja de humo; mejora e iguala el tiro a través de los tubos de la caldera. ^[6]^{: 602, 632}^[3]^{: 59}
Tubo de vapor
Lleva vapor a los cilindros. ^[2]^[6]^{: 212}^[3]^{: 75}
Puerta de la caja de humo
Puerta circular con bisagras que permite el acceso de servicio a la caja de humo para reparar fugas de aire y retirar cenizas. ^[2]^[6]^{: 602}^[3]^{: 72}
Bogie trasero (EE. UU. +) Ruedas en la parte trasera de la locomotora para ayudar a sostener la parte trasera de la locomotora y mejorar las cualidades de conducción; consulte también Rueda delantera (46).^[3]^{: 84}
Estribo / Estribo / Placa de apoyo /
Pasarela alrededor de la locomotora, desde el frente de la cabina, para facilitar la inspección y el mantenimiento. ^[5]^[6]^{: 437}^[3]^{: 67}
Bastidor
La estructura fuerte y rígida que lleva la caldera, la cabina y la unidad del motor; sostenida por ruedas motrices (43) y bogies delanteros y traseros (14, 46).^[3]^{: 36} Los ejes corren en ranuras en los bastidores.^[5]^[7]^{: 18} Las primeras locomotoras estadounidenses tenían bastidores de barras , hechos de barras de acero; en el siglo XX, generalmente tenían bastidores de acero fundido o, en las últimas décadas del diseño de locomotoras de vapor, una cama de locomotora de acero fundido : una fundición de acero de una sola pieza para todo el bastidor de la locomotora, cilindros, cofres de válvulas, tuberías de vapor y asiento de la caja de humos, todo como un solo componente. Las locomotoras británicas generalmente tenían bastidores de placas hechos de placa de acero^[2] pero algunos diseños de finales de era incluían subbastidores de acero fundido.^[9]
Zapata de freno / Bloque de freno
Hierro fundido o material compuesto que roza todas las bandas de rodadura de las ruedas motrices para frenar.^[1]^[2]^[3]^{: 13}
Tubo de arena
Deposita arena directamente delante de las ruedas motrices para facilitar la tracción en pendientes pronunciadas, al arrancar o cuando la superficie del riel no está seca y limpia. ^[5]^[3]^{: 69}
Barras de acoplamiento / Barras laterales
Unen las ruedas motrices (43) entre sí.^[2]^[5]^[6]^{: 276}^[3]^{: 71}
Mecanismo de válvulas
Motion (UK+)
Sistema de varillas y varillajes que sincronizan las válvulas con los pistones y controlan la dirección de marcha y la potencia de la locomotora.^[2]^[6]^{: 281–356}^[3]^{: 89}
Biela / Biela principal
Brazo de acero que convierte el movimiento alternativo del pistón en un movimiento rotatorio de las ruedas motrices . La conexión entre el pistón y el vástago principal es una cruceta , que se desliza sobre una barra horizontal detrás del cilindro. ^[2]^[5]^[3]^{: 55}
Vástago del pistón
Conecta el pistón a la cruceta.^[2]^[3]^{: 61}
El pistón
produce el movimiento de la locomotora a partir de la expansión del vapor. Es impulsado hacia atrás y hacia adelante dentro del cilindro por el vapor que se entrega alternativamente, por delante y por detrás, mediante la válvula.^[1]^[3]^{: 61}
Cámara cilíndrica^{que recibe vapor de la tubería de vapor. [2]}^[3]^{: 23}
La válvula
controla el suministro de vapor a los cilindros. El mecanismo de la válvula, accionado por conexión a las ruedas motrices, garantiza que el vapor llegue al pistón con precisión. Los tipos son válvulas de corredera , válvulas de pistón o válvulas de asiento .^[2]^[3]^{: 62}
Caja de válvulas / Caja de vapor
Cámara de válvulas junto al cilindro (24) que contiene conductos para distribuir vapor a los cilindros.^[6]^{: 41}^[3]^{: 75}
Cámara de combustión Cámara del horno
integrada en la caldera que produce vapor en el agua circundante. Se pueden utilizar diversos materiales combustibles como combustible; los más comunes son el carbón y el petróleo, pero en épocas anterioresse utilizaba coque y/o madera. ^[1]^[2]^[8]^[6]^{: 117}^[3]^{: 34}
Tubos y conductos
de humos de calderas Transportan gases calientes desde la parte delantera de la cámara de combustión hasta la parte delantera de la caldera, produciendo vapor a partir del agua circundante. Los conductos de humos tienen un diámetro mayor que los tubos porque contienen unidades de sobrecalentamiento. ^[2]^[8]^[3]^{: 87}
Caldera
Recipiente tubular horizontal, lo suficientemente fuerte como para contener vapor a alta presión en un entorno de trabajo hostil; cerrado en ambos extremos por la caja de fuego y la placa de tubos. Generalmente bien lleno de agua pero con espacio para que el vapor , producido por el calor de la caja de fuego y los tubos de la caldera, esté por encima de la superficie del agua.^[1]^[2]^[5]^[3]^{: 9}
Los tubos del sobrecalentador
hacen pasar el vapor nuevamente a través de la caldera para secarlo y sobrecalentarlo para lograr una mayor eficiencia.^[2] Ver Sobrecalentador (32).
Válvula de mariposa (US+)
Válvula reguladora (UK+)
Controlada por la palanca del acelerador/regulador (8), regula la cantidad de vapor suministrada a los cilindros, que es una de las dos formas de variar la potencia del motor (regulación del acelerador).^[1]^[2]^[7]^{: 39} Para el otro método, consulte Palanca del acelerador (8).
Sobrecalentador
Proporciona calor adicional, hasta 300 °F (167 °C) más caliente, al vapor que se ha generado en la caldera enviándolo de regreso a través de los tubos de sobrecalentamiento ubicados en los tubos de la caldera (28), lo que aumenta la eficiencia y la potencia del motor.^[2]^[8]^[3]^{: 78} Véase también Tubos del sobrecalentador (30).
Chimenea (EE. UU.+)
Chimenea , embudo (Reino Unido+)
Tubo vertical en la parte superior y en el interior de la caja de humos que expulsa el escape (humo y vapor) por encima de la locomotora.^[1]^[2]^[5]^[3]^{: 73}
Faro
Luz situada en la parte delantera de la caja de humo para iluminar la vía por delante y advertir de la aproximación de la locomotora. ^[5]^[6]^{: 118}^[3]^{: 41}
Manguera de freno Manguera
para transmitir fuerza a los frenos del tren mediante una diferencia de presión de aire. Contiene aire comprimido a alta presión o aire a una presión inferior a la atmosférica (vacío), dependiendo de si la locomotora tiene un sistema de frenos de aire o de vacío . ^[6]^{: 483–486}^[3]^{: 1}
Compartimento de agua
Tanque para el agua que será utilizada por la caldera para producir vapor. ^[3]^{: 79}
Compartimento para almacenar el combustible antes de enviarlo a la cámara de combustión. Cuando el combustible es carbón (y en el pasado lejano, coque o madera), el fogonero lo introduce manualmente a través de la puerta de la cámara de combustión o, en locomotoras más grandes, mediante el funcionamiento de un alimentador mecánico. Cuando el combustible es petróleo, se rocía en la cámara de combustión desde un tanque sellado. [ ^2]^[3]^{: 79}
Rejilla
Sostiene el combustible que se quema mientras permite que los productos de la combustión (cenizas y clínker pequeño ) caigan a través de ella. ^[2]^[3]^{: 39}
Tolva de cenizas
Recoge las cenizas del fuego. ^[2]^[5]^[3]^{: 4}
Caja de cojinetes (US+)
Caja de grasa (UK+)
Alojamiento para el cojinete en el eje de una rueda (43).^[6]^{: 412}^[3]^{: 44}
Vigas de igualación / Palancas de igualación / Barras de igualación
Parte del sistema de suspensión de la locomotora. Su función es evitar que las irregularidades en la vía o en el lecho de la carretera ejerzan una carga excesiva sobre un eje, lo que es especialmente necesario en vías irregulares o mal colocadas. La viga está conectada en cada extremo a un resorte en un eje o al extremo de otra viga de igualación (generalmente a través de un soporte de resorte vertical) para distribuir el peso de la locomotora entre dos o más ejes. Los componentes delantero y trasero están fijados al bastidor de la locomotora. Un sistema de igualación une no solo los ejes de las ruedas motrices sino también los ejes de arrastre y/o de arrastre del bogie.^[3]^{: 32}^[5]^[6]^{: 425}
Ballestas
Resortes de suspensión principal de la locomotora. Cada rueda motriz soporta su parte del peso de la locomotora a través de ballestas que conectan la caja de eje (40) al chasis.^[3]^{: 28}
Ruedas motrices Ruedas motrices (US+)
Ruedas acopladas (UK+)
Ruedas acopladas a las bielas principales/laterales, a través de las cuales la potencia desarrollada en los cilindros (24) se transforma en potencia de tracción en los raíles.^[1]^[2]^[5]^[3]^{: 28} El peso de los cojinetes y bielas de acoplamiento en las ruedas motrices se contrarresta con pesos fundidos para reducir el "golpeteo" en la vía cuando la locomotora está en marcha.^[3]^{: 21}
Pedestal / Sillín
Conecta una ballesta a una caja de eje (40) en una rueda. ^[6]^{: 416}^[3]^{: 59}
Tubo de escape
Tubo de escape (US+)
Dirige el vapor de escape hacia la chimenea (33), creando una corriente de aire que arrastra los gases calientes a través de la caja de fuego (27) y a lo largo de los tubos de la caldera (28).^[2]^[3]^{: 32}
Bogie piloto , bogie Pony (US+)
Bogie líder / Bogie líder / Bogie Bissel (UK+)
Ruedas en la parte delantera de la locomotora^[3]^{: 62} para guiar las ruedas motrices delanteras en las curvas y minimizar el desvío a velocidades más altas con el riesgo de descarrilamiento que conlleva. El bogie tiene cierto movimiento lateral y está equilibrado con las ruedas motrices (41). Los nombres bogie Pony (US+) y bogie Bissel (o Bissell ) (UK+) se aplican cuando hay dos ruedas; los otros cuando hay cuatro.
Piloto / Vaquero (EE. UU.+)
Un escudo hecho de barras, acero fundido o chapa de acero para evitar que un objeto en la vía pase por debajo de la locomotora y posiblemente descarrile el tren.^[3]^{: 59}
Acoplador (US+)
Acoplamiento (UK+)
Dispositivo en la parte delantera y trasera de la locomotora para conectar locomotoras y material rodante .^[1]^[5]^[3]^{: 31}

Véase también

Referencias

^ abcdefghi "Un glosario de términos ferroviarios del siglo XIX". El ferrocarril transcontinental . Kansas City: Biblioteca Linda Hall . Consultado el 7 de julio de 2019 .
^ abcdefghijklmnopqrstu vwxyz aa ab ac ad ae «Glosario de vapor». Sitio web técnico ferroviario . Consultado el 7 de julio de 2019 .
^ abcdefghijklmnopqrstu vwxyz aa ab ac ad ae af ag ah ai aj ak al am an ao ap aq ar as at au av aw ax ay az ba bb bc bd be bf bg bh bi bj Fowler, George Little (1906). Diccionario de locomotoras; un vocabulario ilustrado de términos que designan las locomotoras de ferrocarril estadounidenses, sus partes, accesorios y detalles de construcción, con definiciones e ilustraciones de la práctica típica de las locomotoras británicas; cinco mil ciento cuarenta y ocho ilustraciones. Nueva York: The Railroad Gazette. ISBN 9780912318202.
^ "Definición de Backhead". Tu diccionario . 2022 . Consultado el 11 de octubre de 2022 .
^ abcdefghijklmnop Kirkman, Marshall M. (1917). La locomotora: su funcionamiento descrito e ilustrado. Chicago: Cropley Phillips Company. pág. 14 – vía Google Books.
^ abcdefghijklmnopqrst Forney, Matthias N. (1891). Catecismo de la locomotora (2.ª ed.). Nueva York: The Railroad Gazette – vía Internet Archive.
^ abcd Kirkman, Marshall M. (1917). La locomotora: su funcionamiento descrito e ilustrado. Chicago: Cropley Phillips Company – vía Google Books.
^ abcde : existen otras restricciones (como un límite de visitas diarias) para acceder libremente a esta fuente. Carlson, Neil (14 de noviembre de 2011). "Glosario de términos de locomotoras de vapor". Trenes clásicos . Waukesha: Kalmbach Media . Consultado el 7 de julio de 2019 . registration
^ Dibujos de la BR conservados en el Museo Nacional del Ferrocarril , incluidos SL/DE/21642, SL/DE/21631 y SL/DE/22042

Lectura adicional

Daniel, John (2008) [2000]. "Introducción a la locomotora de vapor (archivo Great Western)" . Consultado el 14 de mayo de 2008 .
Enciclopedia de locomotoras de la práctica americana . Nueva York: Asociación de Ferrocarriles Americanos y Simmons-Boardman Publishing Corp. 1925–1947.
Semmens, PWB; Goldfinch, AJ (2000). Cómo funcionan realmente las locomotoras de vapor . Oxford, Nueva York: Oxford University Press. ISBN 978-0-19-860782-3.

Enlaces externos

Lista de terminología de EE. UU. y el Reino Unido – Sitio web técnico ferroviario