そばな高原鉄道車輌製作蒸気機関車ライブスチーム製作 急行  home  行↓

SSシリーズ欧州型 蒸気機関車

弁装置(T)

蒸気機関車の最大の魅力はピストンの往復運動が動輪の回転運動に転換される過程だと思います。このダイナミックな機構の制御を弁装置が行います。

ワルシャート式弁装置(バルブギア)

蒸気機関車の弁装置(バルブギア)にはいくつかの形式があるようですが,このSSシリーズはワルシャート式と呼ばれる弁装置で設計されています。
弁装置の中でも動きが美しいといわれ,C62型をはじめとして多くの旧国鉄蒸気機関車にも採用されている最も馴染みのあるタイプです。

弁装置: ピストンの動きに合わせてシリンダー内に蒸気を送り込むタイミング,排気のタイミングを決めています。運転する際には供給する蒸気の量(出力)を変え,機関車の前進/後退の切り替えも行ないます。

ワルシャート式弁装置/各部の名称

14 第1連結棒(サイドロッド) 15 連2結棒 25 ピストン棒(ピストンロッド) 30 バルブスピンドル(弁心棒) 34 モーションプレート 35 加減リンク(エキスパンションリンク) 36 スライドバー(すべり棒) 37 クロスヘッド 38 バルブスピンドル・クロスヘッド 39 合併てこ(コンビネーションレバー) 40 結びリンク(ユニオンリンク) 41 ラジアスロッド(心向棒) 42 ウエイシャフト 43 リバースアーム(逆転軸腕) 44 リフティングアーム(吊りリンク腕) 45 吊りリンク(リフティングリンク) 46 加減リンク・滑り子 47 主連棒(コネクティングロッド) 48偏心棒(エキセントリックロッド) 49 リターンクランク(返りクランク)

分解した部品の写真では各部品が何処に取り付けられ,どんな働きをするのかが分かりませんので部品名と組立てた状態を図に描いてみました。
バルブがD型スライド式かピストン式かの違い,機種によるデザインの違い,配置の仕方の違い等があってもワルシャート式弁装置の機関車であれば部品名や基本構成は上の図とほぼ同じになります。
ここに記した部品名は設計者および旧国鉄で使用していた名称に従っています。

部品の製作

右図の3箇所(3色)の部品の製作です。フライス盤による粗加工が済んだ材料を更に成形し,穴あけ,ネジ切りなどの加工後,微調整をしながら組立てます。

下の写真にある 42 ウエイシャフト46 加減リンク滑り子はどの部分の部品なのか図では分かり難いので,赤色で表示しました。

加減リンクとモーションプレート

モーションプレート本体は鋳物製,軸受の片側は取外せる構造で真鍮製です。
加減リンクの円弧状の溝に滑り子を入れて心向棒41を取り付けるために,軸受部分 が分割できるようになっています。

34 モーションプレート
35 加減リンク (エキスパンションリンク) 
46 加減リンク滑り子

クロスヘッドと合併てこ

クロスヘッドと加減リンクの運動を合成してバルブスピンドルに伝える機構の部品です。

36
スライドバー(すべり棒)
37
クロスヘッド
38
バルブスピンドル・クロスヘッド
39
合併てこ(コンビネーションレバー)
40
結びリンク(ユニオンリンク) 

心向棒の操作部品

ウエイシャフトを回転させると車体左右両側のリフティングアームが揃って回転し,心向棒(ラジアスロッド)を左右同等に上下させます。

41
ラジアスロッド(心向棒)
42
ウエイシャフト
43
リバースアーム(逆転軸腕)
44
リフティングアーム(吊りリンク腕)
45
吊りリンク(リフティングリンク)


上記 35 〜 46 の部品を組立てたクロスヘッド部と加減リンク部です。

主連棒と偏心棒*2

主連棒はクロスヘッドの往復運動を動輪の回転運動に変えます。
偏心棒はこの回転運動を再び加減リン
クの往復運動に変換しますが,このときにリターンクランク が往復運動の位相を90°進める(または遅らせる)はたらきをします。(上写真)粗加工が済んだ偏心棒材料です。これを成形加工して下写真48の様に仕上げます。

47 主連棒(コネクティングロッド)
48
偏心棒(エキセントリックロッド)
49
リターンクランク(返りクランク)

バルブギヤの全体構成

 

 

ライブスティームの製作menu