بھاپ ریلوے انجن

بھاپ ریلوے انجن یا اسٹیم ریلوے انجن ایسے ریلوے انجن کو کہا جاتا ہے جو بھاپ کی طاقت سے حرکت کرتا ہو یا یوں بھی کہ سکتے ہیں کہ بھاپ سے چلنے والے ریلوے انجن کو بھاپ ریلوے انجن کہا جاتا ہے۔ عام طور پر اردو میں اس کو اسٹیم انجن کہا جاتا ہے اور انگریزی میں اسٹیم لوکوموٹیو کہتے ہیں۔(Locumotive

اسٹیم انجن میں مختلف اشیاء جسے کوئلہ، لکڑی یا معدنی تیل جلا کر اس میں لگے بوائلر کو حرارت فراہم کی جاتی ہے۔ بوائلر میں پانی بھرا ہوا ہوتا ہے جو حرارت پا کر بھاپ میں تبدیل ہو جاتا ہے جس سے اسٹیم انجن چلتا ہے۔

یہ ایک بیرونی احتراقی انجن(External Combustion Engine) اور پہیے والے فریم پر مشتمل ہوتا ہے۔ انجن میں پسٹن پر عمل کرنے والا مائع (پانی) کو بوائلر میں بیرونی طور پر ایندھن (کوئلہ،لکڑی یا تیل) کو جلاکر گرم کیا جاتا ہے۔ پانی درجہ حرارت میں اضافے کے نتیجے میں بھاپ میں تبدیل ہوجاتا ہے اور حاصل شدہ بھاپ کا حجم اصل مائع کے مقابلے میں سترہ سو 1700 گنا ہوجاتا ہے۔ بھاپ کا یہ پھیلائو پسٹن کو دھکیلنے کا سبب بنتا ہے۔ آگے کی طرف حرکت کرنے والے پسٹن کو لوہے کی سلاخ اور کرینک شافٹ کے ذریعے گاڑی کے پہیوں سے جوڑ دیا جاتا ہے جو پہیوں کو گردش میں لاتا ہے۔ بھاپ انجن میں حاصل شدہ بھاپ پسٹن میں دو اطراف سے یکے بعد دیگرے داخل ہوتی ہے۔ پسٹن جو سلنڈر کے درمیان میں ہوتا ہے یکے بعد دیگرے دونوں اطراف میں حرکت کرتا ہے۔ پسٹن کے دونوں اطراف کچھ اس طرح پہیے سے جڑے ہوتے ہیں کہ پسٹن کی یہ دو اطرافی حرکت پہیے کو ایک ہی سمت میں گھماتی ہے۔ ایندھن اور پانی عام طور پر ٹینڈر میں رکھے جاتے ہیں جو گاڑی کا حصہ ہوتا ہے یا اس سے منسلک ٹرالی ہوتی ہے۔

بھاپ لوکو موٹییو کی تاریخ

اسٹیم لوکوموٹیو سب پہلے برطانیہ میں انیسویں صدی کے ابتدا (١٨٢5ء) میں تیار ہوئے اور جو بیسویں صدی کے وسط (١٩5٣ء) تک ریلوے کی نقل و حمل کے لیے استعمال ہوتے رہے۔ رچرڈ ٹریویتھک نے ١٨٠4ء میں پہلا ایسا لوکوموٹیو تیار کیا جس نے پین وائی ڈارین میں کافی فاصلے تک وزن اٹھا کر سفر کیا۔ حالآنکہ اس نے اس سے پہلے ١٨٠٢ء میں ایسا لوکوموٹیو بنا لیا تھا جس نے کول بروک ڈیل میں تجرباتی سفر کیا تھا۔ سلامانکا نامی لوکوموٹیو ١٨١٢ء میں میتھیو مرے نے مڈلٹن ریلوے کے لیے بنایا جو پہلا تجارتی طور پر کامیاب دخانی یا بھاپ کا لوکوموٹیو شمار کیا جاتا ہے۔ جیورج اسٹیفنسن اور اس کے بیٹے رابرٹ اسٹیفنسن نے ١٨٢5ء میں لوکومیشن نمبر ١ اپنی کمپنی رابرٹ اسٹیفنسن اینڈ کمپنی کے لیے تیار کیا جو پہلا ایسا دخانی لوکوموٹیو تھا جس نے پبلک مسافر بردار گاڑی کو ڈارلنگٹن سے اسٹاکٹن (برطانیہ) کھینچا۔ اس کے بعد اس میدان میں تیزی سے ترقی ہوئی۔ ١٩٢٩ء میں دخانی لوکوموٹیو "راکٹ" کے رین ہل میں کامیاب تجربے کے بعد ١٨٣٠ء میں جیورج اسٹیفنسن نے لیورپول اور مانچسٹر کے درمیان پہلی پبلک انٹرسٹی ریلوے کی بنیاد رکھی۔ رابرٹ اسٹیفنسن اینڈ کمپنی پہلی دہائی میں امریکا، برطانیہ اور یورپ کی ریلوے کو دخانی لوکوموٹیو فراہم کرنے والی ابتدائی اہم کمپنی تھی۔دخانی لوکوموٹیو کے آخری دور میں برطانیہ کا طویل المدتی زور ایک ایسے لوکوموٹیو کی تعمیر پر تھا جو تیز ترین ہو۔ یہ خواہش بالآخر ملارڈ نامی لوکوموٹیو کی تعمیر پر منتج ہوئی جس نے ١٢٦ میل فی گھنٹہ (٢٠٣ کلومیٹر فی گھنٹہ) سے سفر کرکے ایسا ریکارڈ بنایا جو آج تک نہیں ٹوٹ سکا۔ ریاستہائے متحدہ امریکا میں چوڑے گیج کی لائین متعارف کرانے کی وجہ سے طاقتور اور بھاری بھرکم لوکوموٹیو کی تیاری ممکن ہو سکی۔ یونین پیسیفک کے بگ بوائے نامی لوکوموٹیو کا وزن چھ سو ٹن اور کھینچنے کی طاقت چھ لاکھ نیوٹن تھی۔ بیسویں صدی کے اوائل (سنہ ١٩٠٠ء) سے ہی برقی اور ڈیزل لوکوموٹیو نے بتدریج دخانی لوکوموٹیو کی جگہ لینا شروع کردی یہاں تک کہ ١٩٣٠ء تک ریلوے پوری طرح سے ڈیزل انجن اور برقی انجن کے دور میں داخل ہو گئی۔ ١٩٨٠ء تک تقریبا تمام ہی دخانی لوکوموٹیو اپنی خدمات سے ریٹائر ہو گئے البتہ کچھ اس کے بعد سیاحتی لائنوں پر ورثے کے طور پر ابھی تک مستعمل ہیں۔

لوکوموٹیو انجن کے حصے

لوکوموٹیو کے اجزاء کی فہرست

01. ٹینڈر (پانی اور ایندھن کے لیے)

02. عملے کی کیبن (crew cab)

03. حفاظتی والوز

04. پہنچ سلاخ (Reach Rod)

05. سیٹی (whistle blower)

06. جنریٹر/ ٹربو جنریٹر

07. ریت کا گنبد (sand dome)

08. تھروٹل لیور / ریگولیٹر لیور

09. بھاپ کا گنبد (steam dome)

10. ایئر پمپ/کمپریسر

11. سموک باکس

12. بھاپ کے پائپ

13. سموک باکس کا دروازہ

14. ٹریلنگ ٹرک/پچھلی بوگی

15. رننگ بورڈ/فٹ بورڈ

16. فریم (جس پر بوائلر، عملے کی کیبن، پہیے اور سلنڈر نصب ہوتے ہیں)

17. بریک جوتا (brake shoe)

18. ریت کا پائپ (sand pipe)

19. سائیڈ راڈز/کپلنگ راڈز

20. والو گیئر/موشن

21. کنیکٹنگ راڈ/ مین راڈ

22. پسٹن راڈ

23. پسٹن

24. سلنڈر

25. والو

26. والو/بھاپ کا چیسٹ (valve chest/steam chest)

27. فائر باکس

28. بوائلر ٹیوبیں

29. بوائلر

30. سپر ہیٹر ٹیوبیں

31. ریگولیٹر والو / تھروٹل والو

32. سپر ہیٹر

33. چمنی smock stake

34. ہیڈلائٹ

35. بریک نلی

36. پانی کا ڈبہ

37. کوئلہ بنکر

38. آگ کی جالی fire grating

39. اش پن ہاپر

40. جرنل باکس

41. بیم / لیورز coupling

42. لیف اسپرنگس

43. ڈرائیونگ وہیل

44. پیڈسٹل

45. بلاسٹ پائپ

46. پائلٹ ٹرک (ٹٹو ٹرک اگر سنگل ایکسل)

47. پائلٹ

48. کیچر (cow catcher)

لوکوموٹیو کے اہم حصے

لوکوموٹیو کے مندرجہ اہم حصے ہوتے ہیں؛

ٹینڈر

عملے کی کیبن

فائر بکس

بوائلر

اسموک بکس

سپر ہیٹر

سلنڈر اور پسٹن

ڈرائیونگ وہیل

ٹینڈر

ٹینڈر عملے کی کیبن کے پیچھے کا حصہ یا منسلک ٹرالی ہوتی ہے جس میں ایندھن (کوئلہ، لکڑی، معدنی تیل) اور عامل سیال (پانی) لدا ہوا ہوتا ہے۔

لوکوموٹیو کے باقی حصے لوہے کے ایک مضبوط اور بھاری فریم سے منسلک ہوتے ہیں جو نیچے پہیوں پر ہوتا ہے اور فریم کے اوپر بوائلر، سلنڈر اور عملے کی کیبن سمیت باقی حصے جڑے ہوتے ہیں۔

عملے کی کیبن

یہاں پر عملے (ڈرائیور/انجینئر اور لوڈر) کے بیٹھنے کی جگہ ہوتی ہے۔ یہ پیچھے کی جانب ٹینڈر اور اگلی جانب فائر بکس سے منسلک ہوتی ہے۔ یہیں سے ڈرائیور/انجینئر انجن سے منسلک نظام (بوائلر، فائر بکس، بریکس وغیرہ) کو کئی آلات اور والو کے ذریعے کنٹرول کرتا ہے۔ لوڈر بھی پیچھے منسلک ٹینڈر سے سے ایندھن (کوئلہ، لکڑی، معدنی تیل) آگے کی طرف فائر بکس میں حسب ضرورت منتقل کرتا ہے۔

فائر بکس

یہاں پر ایندھن کو جلایا جاتا ہے۔ یہ ایک لوہے کا مضبوط حجیرہ ہوتا ہے جس میں نیچے کی طرف لوہے کی مضبوط جالی اور راکھ کا خانہ ہوتا ہے۔ جالی پر ایندھن جلایا جاتا ہے اور راکھ کے خانے میں راکھ جمع ہوتی ہے جسے وقتا فوقتا ایش پان ہوپر کی مدد سے باہر نکال دیا جاتا ہے۔ اوپر بوائلر پائپ اس طرح لگے ہوتے ہیں کہ احتراق کے نتیجے میں پیدا ہونے والی گرم ہوا اور دھواں ان جمع ہوجاتا ہے اور بوائلر سے گذرتے ہوئے ان پائپ کے دوسرے سرے اسموک بکس میں کھلتے ہیں۔ ایر پمپ/کمپریسر سے جلنے کے عمل(احتراق) کے لیے ہوا فراہم کی جاتی ہے۔ بوائلر کے پائپ سے گرم ہوا اور دھواں بوائلر سے گذر کر اسموک بکس میں جاتا ہے۔

بوائلر

یہ بہت بڑا حاجز شدہ (انسیولیٹیڈ) ٹینک ہوتا ہے جو انجن کے مین فریم پر افقی حالت میں رکھا ہوتا ہے۔ اس میں عامل سیال (پانی) بھرا ہوتا ہے اور دھاتی پائپ ہوتے ہیں۔ فائر بکس میں پیدا کردہ گرم ہوا دھاتی پائپوں کے ذریعے بوائلر میں موجود پانی سے گذرتی ہے اور اسے بھاپ میں تبدیل کر دیتی ہے۔ یہ بھاپ بوائلر کی بالائی سطح پر موجود ایک پائپ میں اکٹھی ہوجاتی ہے۔ پائپ میں موجود بھاپ کو سپر ہیٹر سے گزارا جاتا ہے۔ جہاں انتہائی گرم بھاپ سلنڈر میں منتقل ہوتی ہے اور گرم پانی کے ذرات کمپریسر کی مدد سے دوبارہ بوائلر کے ٹینک میں پہنچ جاتے ہیں۔

سلنڈر اور پسٹن

افقی طور رکھے ہوئے سلنڈر انجن کی اگلی طرف فکس ہوتے ہیں۔ ایک پسٹن جو سلنڈر کے درمیان میں ہوتا ہے۔ اس کے دونوں طرف لوہے کی کنیکٹنگ راڈز/سلاخیں لگی ہوتی ہیں جو سلنڈر کے دونوں کناروں سے نکل کر پہیے (ڈرائیونگ ویل) سے کرینک کے ذریعے منسلک ہوتی ہیں۔ بوائلر سے آنے والی گرم بھاپ افقی سلنڈر میں دونوں جانب سے یکے بعد دیگرے داخل ہوتی ہے اور پسٹن یکے بعد دیگرے دونوں جانب حرکت کرتا ہے۔

پسٹن سے منسلک دونوں سلاخیں کرینک شافٹس کے ذریعے پہیے سے اس طرح منسلک کی جاتی ہیں کہ پسٹن کی دو طرفہ حرکت پہیے کو ایک رخ پر حرکت دیتی ہے۔

پہیا یا ڈرائیونگ وہیل

پہیا (ڈرائیونگ ویل) لوکوموٹیو کو لوہے کی پٹڑیوں (ریلوے) پر آگے کی طرف حرکت دیتا ہے۔ اور یہ مین فریم کے دوسرے پہیوں سے کپلنگ کے ذریعے جڑا ہوا ہے۔ اس طرح لوکوموٹیو کے تمام پہیے ایک مربوط طریقے سے حرکت میں آجاتے ہیں۔

ان کے علاوہ لوکوموٹیو میں کئی چھوٹے بڑے نظام آلات والوو ہوتے ہیں۔

بھاپ لوکوموٹیو کی ورکنگ

ٹھوس ایندھن جیسے لکڑی، کوئلہ یا کوک کو فائر باکس میں فائر مین ایک دروازے کے ذریعے جالیوں (grates) کے ایک سیٹ پر پھینکتا ہے جو ایندھن کو بستر میں جلائے ہوئے رکھتا ہے۔ راکھ گریٹ کے ذریعے ایک راکھ کے برتن (Ash pan) میں گرتی ہے۔ اگر تیل کو ایندھن کے طور پر استعمال کیا جاتا ہے تو، ہوا کے بہاؤ کو ایڈجسٹ کرنے، فائر باکس کو برقرار رکھنے اور تیل کے جیٹ کی صفائی کے لیے ایک دروازے کی ضرورت ہوتی ہے۔

فائر ٹیوب بوائلر کے درمیان سے گذرنے والی دھاتی ٹیوبیں ہوتی ہیں جو فائر باکس کو سموک باکس سے جوڑتی ہیں جن کے ذریعے احتراقی گیسیں حرارت کو پانی میں منتقل کرتی ہیں۔ تمام ٹیوبیں مل کر بوائلر میں گیس اور پانی کے درمیان ایک بڑا رابطہ علاقہ فراہم کرتی ہیں، جسے ٹیوب حرارتی سطح کہا جاتا ہے۔ دھات کو زیادہ گرم ہونے سے روکنے کے لیے بوائلر کا پانی فائر باکس کو گھیر لیتا ہے۔ یہ ایک اور علاقہ ہے جہاں گیس حرارت کو پانی میں منتقل کرتی ہے اور اسے فائر باکس کی حرارتی سطح کہا جاتا ہے۔ دھوئیں کے خانے میں راکھ اور دھواں جمع ہوتے ہیں جب گیس سلنڈروں سے نکلنے والی بھاپ کے ذریعے چمنی (امریکا میں اسٹیک یا سموک اسٹیک) کو کھینچتی ہے۔

بوائلر میں دباؤ کو کیبن میں نصب گیج کا استعمال کرتے ہوئے مانیٹر کرنا پڑتا ہے۔ بھاپ کا دباؤ ڈرائیور یا فائر مین کے ذریعہ دستی طور پر جاری رکھا جا سکتا ہے۔ اگر دباؤ بوائلر کے ڈیزائن کی کام کرنے کی حد تک پہنچ جاتا ہے تو، دباؤ کو کم کرنے اور تباہ کن حادثے سے بچنے کے لیے ایک حفاظتی والو خود بخود کھل جاتا ہے۔

انجن کے سلنڈروں سے خارج ہونے والی بھاپ نوزل سے نکلتی ہے جو اسموک باکس میں چمنی کی طرف رخ کرتی ہے۔ بھاپ اسموک باکس گیسوں کو اپنے ساتھ ملاتی ہے یا گھسیٹتی ہے جو اسموک باکس میں فائر باکس میں جالی (grate) کے نیچے کم دباؤ کو برقرار رکھتی ہے۔ دباؤ کے اس فرق کی وجہ سے ہوا کوئلے کے بستر (coal bed) سے اوپر آتی ہے اور آگ کو جلاتی رہتی ہے۔

ایک عام فائر ٹیوب بوائلر سے زیادہ تھرمل کارکردگی کی تلاش کے نتیجے میں انجینئروں جیسے نائجیل گریسلی، نے واٹر ٹیوب بوائلر پر غور کیا۔ اگرچہ اس نے LNER کلاس W1 پر اس تصور کا تجربہ کیا، لیکن ترقی کے دوران مشکلات اس راستے سے کارکردگی بڑھانے کی خواہش سے زیادہ تھیں۔

بوائلر میں پیدا ہونے والی بھاپ نہ صرف لوکوموٹیو کو حرکت دیتی ہے بلکہ دیگر آلات کو چلانے کے لیے بھی استعمال ہوتی ہے جیسے کہ سیٹی، بریک کے لیے ایئر کمپریسر، بوائلر میں پانی بھرنے کے لیے پمپ اور مسافر کار ہیٹنگ سسٹم۔ بھاپ کی مسلسل طلب کے لیے بوائلر میں پانی کی متواتر تبدیلی کی ضرورت ہوتی ہے۔ پانی کو لوکوموٹیو میں ٹینڈر کے اندر موجود میں ٹینک رکھا جاتا ہے یا ٹینک لوکوموٹیو کی صورت میں بوائلر کے گرد لپیٹا جاتا ہے۔ ٹینکوں کو دوبارہ بھرنے کے لیے وقفے وقفے سے رکنے کی ضرورت ہوتی ہے۔ ایک متبادل ٹینڈر کے نیچے نصب ایک سکوپ ہوتا ہے جس سے ذریعے پانی بھرا جاتا ہے جب ٹرین پٹڑیوں کے درمیان واقع پانی ٹریک پین کے نیچے سے گزرتی ہے۔

بیرونی روابط

سانچہ:Locomotive running gear

سانچہ:Early steam locomotives