Lokomotivní parní stroj

Lokomotivní parní stroj je specializovaný druh parního stroje. Základní uspořádání (válec s pístem pohánějící přes ojnici a kliku kolo) je sice stejné, ale proti například stabilním parním strojům musí mít některé zvláštní vlastnosti.

Vlastnosti 
Lokomotivní parní stroje musí splňovat následující:

 rozjezd z libovolné polohy
 nesmí vytvářet velké vibrace
 spolehlivost funkce v prostředí, kde dochází k rázům
 zajištění pohonu pro více náprav
 splňuje požadavek reverzace chodu (chod tam i zpět)
 pracuje v širokém rozsahu pracovních režimů i otáček (rozjezd, jízda s různou zátěží, jízda do kopce...)

Problém rozjezdu z místa se podařilo vyřešit hned na počátku: lokomotivní stroje byly dvojčinné, obvykle dvouválcové s klikami posunutými o 90 stupňů, řidčeji tří- a čtyřválcové. Díky tomu neexistovala mrtvá poloha stroje. Nepříjemnou vlastností uspořádání se dvěma válci ale byla nemožnost vyvážit všechny oscilující hmoty a tím zlikvidovat vibrace. Pro relativně pomalé lokomotivy to nebyl problém a pozdější rychlíkové stroje byly kvůli tomu vyráběny v trojválcovém (trojčinném) uspořádání (které již vyvážit lze).

Pohon většího počtu náprav zpočátku neexistoval, protože lokomotivy měly většinou poháněnou jen jednu nápravu. Při postupně se zvyšující zátěži byl tento požadavek řešen spřahováním dvojkolí obvykle pomocí soustavy spojnic. Protože ale tento způsob narážel na požadavek hladkého průjezdu oblouků, byly konstruovány nejrůznější druhy pojezdů.

Reverzace a pracovní režimy stroje byla oblast, kterou konstruktéři řešili několik desítek let. Výsledkem jejich práce byly postupně se zdokonalující lokomotivní rozvody.

Lokomotivní parní stroj

s Heusingerovým rozvodem 

Heusinger vytvořil tento rozvod nezávisle na Walschaertsovi. Na obrázku je stroj s pístovým šoupátkem a vnějším vstupem páry. Tato konstrukce vnitřního rozvodu umožnila použít stejný vnější rozvod, jako pro ploché šoupátko

Kulisa 
Protiklika. Je nasazena na klikovém mechanismu ojnice, proti němu posunuta o 90°. 
Prodloužená šoupátková tyč. Změnou její polohy proti kulise lze měnit plnění válce a směr jízdy
Předstihová páka. Skládá dohromady pohyb křižáku a prodloužené šoupátkové tyče pro získání předstihu plnění. 
Křižák. 
Šoupátková komora s pístovým šoupátkem. Pohyb je řízen pohybem předstihové páky
Válec parního stroje s pístem
Ovládací páka rozvodu. Strojvedoucí nastavuje polohu prodloužené šoupátkové tyče proti kulise a tím i parametry (plnění a směr jízdy) práce parního stroje

s Walschaertsovým rozvodem 

Konstruktérem tohoto rozvodu je Egide Walschaerts, belgický inženýr a mechanik, který tento rozvod zkonstruoval v roce 1844 nezávisle na Heusingerovi (rozvody jsou prakticky totožné).  Na obrázku je rozvod s vnitřním vstupem páry, který je pro při použití pístového šoupátka výhodnější.

Popis obrázku:
 Excentr, excentrická klika, protiklika. Je nasazena na klikovém mechanismu ojnice, proti němu posunuta o 90°.
 Tyč exentru, pohybuje kulisou.
 Ovládací páka rozvodu. Strojvedoucí nastavuje polohu prodloužené šoupátkové tyče proti kulise a tím i parametry (plnění a směr jízdy) práce parního stroje.
 Zvedací tyč
 Zvedací rameno
 Reverzační rameno
 Kulisa řízení expanze
 Prodloužená šoupátková tyč, změnou její polohy proti kulise lze měnit plnění válce a směr jízdy
 Křižák
 Táhlo šoupěte
 Spojovací táhlo křižáku a předstihové páky.
 Předstihová páka -  skládá dohromady pohyb křižáku a prodloužené šoupátkové tyče pro získání předstihu plnění
 Šoupátková komora
 Šoupě

Na animovaných obrázcích je červenou barvou zobrazena tlaková pára, modrou barvou pára vytlačována do volného prostoru.

Reverzace chodu parního stroje

Reverzace (změna směru) chodu parního stroje se provádí za klidu přestavením rozvodu. Je přestavena kulisa a tím je změněna závislost polohy šoupátka na poloze kliky. Stroj se znovu rozběhne tak, že na stranu pístu, kde byla pára vytlačována do volného prostoru je přiváděna tlaková pára a naopak.

Pomocná zařízení, součásti a výstroj lokomotivního parního stroje 
 Píst parního stroje
 Mazací lis - zajišťuje dodávku oleje pro mazání. Od mazacího lisu je olej dopravován k šoupátkové komoře, kde je rozstřikován. 
 Odvodňovací ventil - je umístěn v nejnižším místě na válci poblíž jeho víka. Obsluha jej otevírá při rozjezdu, aby voda, která vznikla kondenzací páry ve studeném stroji, nepoškodila stroj.
 Pojistný ventil - je umístěn na válci nebo jeho víku. Pokud přesáhne tlak nastavenou hodnotu, otevře se a zabrání tak poškození stroje. U strojů s plochým šoupátkem plní stejnou úlohu samotné šoupátko.
 Parní regulátor
 Šoupátko
 Šoupátková komora
 Ucpávka

Související články 
 Parní lokomotiva
 Pojezd parní lokomotivy
 Lokomotivní rozvody 
 Sdružený parní stroj
 Výstředník (excentr)
 Železniční dvojkolí
 Parní stroj (historie stroje)

Parní stroj
Parní stroj