1763年，法國的技術軍官古諾希望將蒸汽動力用于拉動兵工廠生產(chǎn)一種炮身由生鐵鑄成的沉重的大炮，1769年，古諾制成了他設想中的蒸汽動力車。不過它的速度才有每小時四千米，并且由于鍋爐里的蒸汽用完了，蒸汽動力車走了大約15分鐘就停了下來，但是這個偉大的嘗試揭開了人類探索蒸汽機車的序幕。1804年英國的特里維西克制造出了在軌道上行駛的蒸汽機車。1814年斯蒂芬森制作的名為“布魯克”號的機車開始運行，這臺機車有兩個汽缸、一只2.5米長的鍋爐，有凸緣車輪防止打滑，它可以拉著8節(jié)礦車，載重30噸，以每小時6.4千米的速度前進，這是被認為成功的機車。蒸汽機車發(fā)展時期1830年以后,美國以及其他一些國家先后開始制造蒸汽機車。運行時，煤礦上居民看到蒸汽機車的煙囪直往外噴火，就給它取了一個名字叫“火車”。1829年斯蒂芬森父子設計建造的，并在英國的蒸汽機車比賽中獲獎的“火箭”號蒸汽機車，已經(jīng)具有了現(xiàn)代蒸汽機車的基本構造特征。  

瓦特發(fā)明蒸汽機后,1804年英國人R.特里維西克創(chuàng)造了一輛鐵路蒸汽機車(圖1),鍋爐蒸汽壓力為0.294兆帕（3.0千克力／厘米2）,鍋爐內裝有一個平放的汽缸。機車有兩對動輪，由齒輪傳動,軸列式為0-2-0。機車裝有一個大飛輪，借助于它的旋轉慣性動力，保持汽缸活塞的往復運動。機車重4.5噸，時速8公里，能牽引10噸貨物,5節(jié)車，可乘70名旅客。這一實踐證實兩個重要現(xiàn)象：光滑的鐵的機車驅動輪可在光滑的鐵軌上運行而不會空轉；機車可以拖動本身重得多的東西。后人繼起研究，得知輪軌間粘著力、粘著重量、粘著系數(shù)、粘著牽引力等的相互關系。因為若是其業(yè)務能力好，就會一步步的擴展自己的規(guī)模，成為蒸汽機車回收大廠。這個問題涉及如何利用有限的機車粘著重量牽引更多的載重，至今仍在繼續(xù)探討。

                                    蒸汽機車基本造構及其工作過程

  蒸汽機車由鍋爐、汽機、車架和走行部以及煤水車等組成。

  鍋爐

  燃燒燃料和產(chǎn)生蒸汽的部件，包括火箱、鍋胴和煙箱三部分?；鹣溆蓛然鹣浜屯饣鹣鋬刹糠纸M成，內火箱底部是爐床，爐床下部有存放爐灰的灰箱。在鍋胴內排列著不同數(shù)目的煙管和小煙管，煙管內套有使蒸汽干燥和加熱的過熱管。在內外火箱之間和鍋胴內貯有鍋爐用水，鍋水覆沒內火箱頂板和大小煙管，在鍋水蒸發(fā)面上形成蒸汽空間。因此，這種機車的動輪直徑較大，并在動輪前方設有二軸導輪轉向架。煙箱位于鍋胴前部，內有煙筒、乏氣噴口、反射板和火星網(wǎng)等通風裝置。

  燃料投入爐床，在火箱內與從灰箱風門進入的空氣混合燃燒產(chǎn)生熱能，熱能通過內火箱板和大小煙管，傳遞給周圍的鍋水和過熱管中的蒸汽，煙氣進入煙箱，通過煙筒排出。高壓高溫蒸汽由鍋爐高處的蒸汽包經(jīng)調整閥、干燥管、過熱管和主蒸汽管等蒸汽通路進入汽機。