掛墻式蒸汽機(jī)是由古希臘數(shù)學(xué)家亞歷山大港的希羅(Hero of Alexandria)于1世紀(jì)發(fā)明的汽轉(zhuǎn)球(Aeolipile),這是蒸汽機(jī)的雛形。
約1679年法國(guó)物理學(xué)家丹尼斯·巴本在觀察蒸汽逃離他的高壓鍋后制造了*臺(tái)蒸汽機(jī)的工作模型。同時(shí)代的薩繆爾·莫蘭也提出了蒸汽機(jī)的主意。
掛墻式蒸汽機(jī)1698年托馬斯·塞維利和1712年托馬斯·紐科門(mén)制造了早期的工業(yè)蒸汽機(jī),他們對(duì)蒸汽機(jī)的發(fā)展都做出了自己的貢獻(xiàn)。1807年羅伯特·富爾頓*個(gè)成功地用蒸汽機(jī)來(lái)驅(qū)動(dòng)輪船。瓦特運(yùn)用科學(xué)理論,逐漸發(fā)現(xiàn)了這種蒸汽機(jī)的毛病所在。從1765年到1790年,他進(jìn)行了一系列發(fā)明,比如分離式冷凝器、汽缸外設(shè)置絕熱層、用油潤(rùn)滑活塞、行星式齒輪、平行運(yùn)動(dòng)連桿機(jī)構(gòu)、離心式調(diào)速器、節(jié)氣閥、壓力計(jì)等等,使蒸汽機(jī)的效率提高到原來(lái)紐科門(mén)機(jī)的3倍多,終發(fā)明出工業(yè)用蒸汽機(jī)。
16世紀(jì)末到17世紀(jì)后期,英國(guó)的采礦業(yè),特別是煤礦,已發(fā)展到相當(dāng)?shù)囊?guī)模,單靠人力、畜力已難以滿足排除礦井地下水的要求,而現(xiàn)場(chǎng)又有豐富而廉價(jià)的煤作為燃料?,F(xiàn)實(shí)的需要促使許多人,如英國(guó)的帕潘、薩弗里、紐科門(mén)等就致力于"以火力提水"的探索和試驗(yàn)。
初的真空蒸汽機(jī)被用來(lái)將礦井里的水抽出來(lái)。紐科門(mén)的蒸汽機(jī)將蒸汽引入氣缸后閥門(mén)被關(guān)閉,然后冷水被撒入汽缸,蒸汽凝結(jié)時(shí)造成真空?;钊硪幻娴目諝鈮毫ν苿?dòng)活塞。在礦井中聯(lián)結(jié)一根深入豎井的桿來(lái)驅(qū)動(dòng)一個(gè)泵。蒸汽機(jī)活塞的運(yùn)動(dòng)通過(guò)這根桿傳到泵的活塞來(lái)將水抽到井外。
*個(gè)巨大的改善是將氣缸與凝結(jié)缸通過(guò)一個(gè)閥門(mén)分開(kāi)。瓦特在伯明翰發(fā)明了這個(gè)改進(jìn)。這個(gè)改進(jìn)提高了蒸汽機(jī)的效率。下一個(gè)改進(jìn)是將閥門(mén)的操作自動(dòng)化。