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喬治·威斯汀豪斯


喬治·威斯汀豪斯

詹姆斯·瓦特發明蒸汽機後,蒸汽機作為強大的動力被應用於各個方面,如工廠作為動力使用,或者裝在車上製成蒸汽車。進而,由於斯蒂芬遜等人的努力,又製成了蒸汽機車等。

蒸汽機車被應用運輸貨物和旅客。從一八三零年到一八四零年這段時間裡,英國和美國之間就敷設鐵路和生產機車展開了激烈競爭。

另外,列車的行駛速度也加快了。一八九三年行駛在紐約至巴達比亞線路上的蒸汽機車時速達180公里。

鐵道事業的發展突飛猛迸,日新月異。然而,鐵路的事故也不斷地出現,次數頻繁。當時,因鐵路事故而傷亡的鐵路職工的人數每年達二萬多人。三分之一的鐵路事故是在車輛互相連線時發生的。因為車輛上的制動器是簡單地手動式,所以,在緊急剎車時,常常來不及,很多情況下連線工被挾在兩車之間而傷亡。

也有少數人在努力研究減少這種事故的方法。喬治·威斯汀豪斯(George Westinghause 1846~1914)就是其中的一個人。

一八四六年十六日,喬治·威斯汀豪斯(亦譯西屋)生於美利堅合眾國的紐約州中央橋(Central bridge)。

先輩是威斯汀豪斯家族,一七五五年從西伐利亞來到美國,經營大農場。

父親製造農業機械,並有一個可以進行生產的機械工廠。因此,威斯汀豪斯從小就喜歡機械技術。

從一八六三年起,約兩年左右的時間,他參加了北部的軍隊,奔赴南北戰爭的前線。後來他進了聯邦大學,學習了兩年。學校畢業後,他立即進行了自己的第一項發明,即發明了使脫軌的貨車返回原軌道上的裝置。這種裝置是由貝萊海姆鍊鋼廠製造的。

這樣,從年輕時候起,他就顯示出了發明家的才能。時代意義的發明。在南北戰爭的末期,南方的軍官埃利·查尼設計了一種連線車輛的新式聯結器。據說他是從人用手指相互拉住兩手得到啟發才發明出來的,這就是叉型鉸鏈接頭聯結器。和氣動制動器一樣,當時的鐵路經營者對這種新的聯結器也持有懷疑態度,不打算採用。

此外還有一個人也熱心地研究了列車的安全裝置,他就是羅連茨奧·克菲。一八八零年,威斯汀豪斯、查尼和克菲三人互相合作,共同努力推進了列車的安全執行。

克菲四處遊說,向鐵路有關人員大力宣傳列車安裝安全裝置的必要性。努力的結果終於結出了碩果,一八八七年夏天在愛華州的巴林頓進行了實驗,在長長的列車上裝上了氣動制動器和自動聯結器。

據觀看了這次實驗的人說,實驗的結果十分理想。也就是說,“長長的列車以每小時64公里的速度行駛在巴林頓的陡坡道路上,而且,一拉制動器,列車行駛150米左右就自動停下來。”

看到這一實驗結果後,威斯汀豪斯和查尼非常高興,因為自己的發明可以有效地動作,發揮了巨大的威力。一八九三年,哈里遜總統在安全適用法上簽字。該法律規定,一切列車都必須安裝上自動聯結器和氣動制動器,這是應該履行的義務。這樣,威斯汀豪斯和查尼就取得了決定性的勝利。

其後,查尼就閒居在賓夕卻尼亞的農場,靠專利費愉快地度過了自己的晚年。

但是,威斯汀豪斯卻不然,以發明氣動制動器為階梯,而踏進了工業界。

有一次,在前往紐約的旅途中,他親眼目睹了悲慘的列車事故。這次事故是因制動器不完善而引起的,他看到這次事件後,就在經常考慮如何解決這個問題。

其後,在《生活時代》雜誌上登載了阿爾卑斯通道工程的訊息,該訊息中介紹了一種新方法,為了用鑽頭在岩石上鑽孔,使用了900米長的管子送進壓縮空氣。

看到這則訊息後,他就在考慮,如果能在相距900米的地方鑽孔的話,那麼,比這還短的距離,也就是說,將管子引向列車的各車輛,在管子裡送過壓縮空氣,一定會控制住制動器的軸瓦。這就是發明具有劃時代意義的氣動制動器的開始。

最初的氣動制動器的實驗,是在從匹茲堡出發的列車進行的。偶然在道口上有馬車擋路,在萬不得已的緊急關頭,非剎車不可了。結果,列車順利地停在馬車的前面約一米左右的地方。

通過這次實驗,人們承認了氣動制動器的有效性,賓夕卻尼亞州鐵道第一個採用了這種氣動制動器。

然而,並不是所有的鐵路有關人員都相信氣動制動器。

他把這種氣動制動器拿到鐵路大王班迪爾比爾特那裡,這位鐵路大王卻說,“使用空氣使列車停止,這完全是蠢話。”而斷然拒絕了。但是,後來就十分清楚了,被頂回去的不是威斯汀豪斯,而是班迪爾比爾特。

這樣,一八六七年,威斯汀豪斯發明了氣動制動器。一八六九年,使其實現了工業化,併成立了威斯汀豪斯氣動制動器公司,此時他才年僅二十四歲。

他發明氣動制動器後,又在進行一項對鐵路技術具有劃

一八六七年,他發明了氣動制動器,其後又進行了多次改進,真正顯示出良好的實用效能則是一八七二年的事情。從這以後,也開始向英國、歐洲各國出口這種氣動制動器,在美國成立了氣動制動器製造公司,接著又在英國、德國等國家也成立了氣動制動器製造公司。

因此,威斯汀豪斯的氣動制動器也就普及到了世界各地。

此時,除氣動制動器外,他又開始研製與鐵道有關的其它技術。也就是說,利用壓縮空氣調節的訊號機、轉轍器,進而,還有線路控制等,擴大了自己的營業範圍。

一八九一年,他設計了使火車司機瞭解線路前方是否可以通過的訊號,並取得了專利。其後又進行了進一步地改革,利用一個電氣式控制盤就可以控制複雜的調車廠的全系統的線路,操縱迅速而準確。

另外,他還改進了紐約的地下鐵路使用的聯結器、制動器等。

這樣,他設計了大量的鐵路用機器,在設計過程中,他又從利用電力向利用電氣的方向發展。

當時,在美國有一個叫愛迪生的大發明家,他多方面利用了直流電,但是,就連他也來不及考慮高壓電流工程學中的複雜的電氣力學問題。然而,威斯汀豪斯卻看出了交流變壓器是開啟電氣技術的新的開門之鑰匙。他的這種洞察未來的觀察力和創造精神,很快就迎來了新的電氣時代,並向重型電力裝置的方向迅速發展,取得了可喜的成果。

一八八六年,他成立了威斯汀豪斯電氣公司(也譯作西屋電氣公司),該公司開始生產大型發電廠的各種裝置。

一八九三年,他成功地簽定了在尼亞加拉瀑布修建交流用發電站的合同,對初期的電力事業發展作出了重大的貢獻。