第230章 能转起来已是奇迹(1/2)
任务分配下去,将作监铸造工坊里,炉火昼夜不熄。
杨铁信、王振山、赵德全三人领着三十余名工匠,围着几张摊开在地上的图纸,已经熬了整整十天。
“气缸必须一次铸成,不能有砂眼,不能有裂纹。”杨铁信指着图纸上那个圆柱形的结构,“内径三尺二寸,长五尺,内壁要光滑。王师傅,你的范模准备得如何了?”
王振山用头巾抹了把脸:“砂模已经出窑了。只是这尺寸太大,浇筑时铁水温度必须控制好。浇筑冷却就看老赵的了。
三人相视点头,眼中都有血丝,却闪着同样的光。
五日的等待,像被拉长的铁水,缓慢而灼热。
开窑当日,炉火暂熄,工坊里静得能听见灰烬飘落的声音。王振山亲手持锤,小心地破开砂模。
热浪散去后,那个通体乌黑的铸铁气缸,如同巨兽的骨骼,静静地躺在砂坑之中。
杨铁信第一个扑上去,用他那双布满烫疤和老茧的手,如同最精密的量具,一寸寸抚过缸体每一处曲面,寻找着可能毁掉一切的、发丝般的裂纹。
良久,他直起身,转向身后所有屏住呼吸、眼睛通红的工匠们,没有看那气缸,而是举起自己那双布满烫疤和厚茧的手,一字一句:
“我杨铁信,摸了三十年铁,今日这双手摸不出一个砂眼,一道裂痕!此器无暇!”
一股混杂着极致疲惫与狂喜的声浪,在工坊里轰然炸开。
工匠们用吊索将它们从砂坑中缓缓吊起时。
然后气缸内壁又经过了几天的打磨,虽远谈不上光滑如镜,但已经能看出金属的原色。
活塞是另一个铸铁件,外圆经过车床精加工,与气缸内壁的间隙控制在一毫米以内,这已是当下工艺的极限。
“接下来,就看陈县伯那边了。”杨铁信抚摸着气缸冰冷的外壁,喃喃道。
隔壁工坊内。
何明远正对着一堆零件出神,桌面上摆着陈睿设计的蒸汽阀门和活塞内的控制阀,这是整个蒸汽机最关键,也最棘手的部分。
阀门主体是一个黄铜铸造的方体,长约六寸,宽高各四寸。内部开有精密的通道:一个进汽口连接锅炉,一个出汽口通往气缸,还有一个排汽口通向外部。通道交汇处,是一个可以上下移动的铜制阀芯。
阀芯的设计最为精妙:它像一个倒置的蘑菇,顶部是直径两寸的圆盘,底部连接着操纵杆。当阀芯落下时,圆盘会严丝合缝地盖住进汽口,同时打开排汽口;提起时则相反。
“其实主要问题在于密封。”陈睿跟小何解释,“铜与铜之间不可能完全贴合,蒸汽会从缝隙泄漏。我们需要一种密封材料,既能耐高温,又有弹性。”
他拿起桌上一块暗褐色的胶状物:“这是从杜仲树皮熬制的胶,耐热性尚可,但硬度太高。”
又指向另一卷麻布:“这是用桐油浸泡的细麻布,柔软但久了会变脆。”
陈睿把两种材料叠在一起:“我想了个法子,先用杜仲胶做成垫圈,贴在阀芯圆盘的密封面上;再在外面缠两层桐油麻布。麻布受压时会变形,填补微小缝隙;杜仲胶则提供支撑,防止麻布被蒸汽冲坏。”
“可是高温下这杜仲胶和麻布怕是管不了多久。”一个老工匠说出了自己的担心。
“我知道。”陈睿点头,“所以阀体上方我们做了水冷夹层,可以通凉水降温。另外,阀芯的压紧力也很重要。太松会漏气,太紧会让麻布过早磨损。”
他拿出一个小巧的铜制弹簧:“我们用钢丝绕制的弹簧。装在阀芯上方,提供恒定的下压力。”
众人看着这个精巧的装置,纷纷赞叹。
陈睿:“技术之事,就是不断试错、不断改进。咱们先做出来,不行再改,我也是第一次做这个东西,大家就不要奉承我了。”
十日后,所有零件准备就绪。
锅炉是个长两米的铸铁筒,横卧在砖石砌成的炉灶上。筒身上开了四个孔:一个进水口,一个蒸汽出口,一个安全阀,一个压力表。
气缸竖横卧安装在锅炉旁,通过一根铁管与锅炉相连。铸铁活塞的连杆伸出气缸,连接到一个铁制飞轮上。
蒸汽阀门装在锅炉与气缸之间的管路上,操纵杆延伸出来,末端有个木制手柄。
陈睿绕着这台机器走了三圈,仔细检查每一处连接。
“开始注水吧。”他下令。
工匠们用水桶将清水从锅炉顶部的进水口注入,直到水位达到标记线。然后封死进水口,在炉膛内堆上煤块。
“点火。”
火把伸入炉膛,煤块渐渐发红,火苗窜起。
工坊里所有人都盯着锅炉,只有炉火噼啪声。
半个时辰后,锅炉开始发出低沉的嗡鸣。铜制安全阀的小孔里,开始喷出细细的白汽。
“压力上来了。”杨铁信声音发紧。
陈睿走到阀门旁,手握操纵杆:“何明远,准备记录。”
“是!”
“第一次进汽试验,开始!”
操纵杆被推动,阀芯提起。
锅炉与气缸之间的通道打开。
“‘嗤!’
尖锐到刺耳的汽啸声猛然爆发,白龙般的蒸汽凶猛地灌入铜管,整根管子都剧烈震颤起来!连接处发出令人牙酸的嘎吱声。
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