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用蒸汽机车作交通工具是不可能的。
斯蒂芬逊并没有因为试车的不理想而气馁，他相信，有志者事竟成。他
以巨大的勇气和毅力，决心总结经验，对火车头继续进行研究和改进。
为了减轻火车行进时的震动，斯蒂芬逊在火车上装置了减震弹簧。
为了进一步提高锅炉的受热面和蒸汽量，加大机车的牵引力和延长锅炉
的使用时间，斯蒂芬逊在锅炉里面增设了20多根小烟管。让炉膛里冒出来的
高温烟汽，从小烟管排出去。
经过改进，斯蒂芬逊于1815—1816年，又重新制造了两台更为完善的蒸
汽机车，分别是“威灵顿”号和“我的上帝”号。机车的牵引力和行驶速度
都有显著的提高。第一台机车的许多地方都是根据特莱维茨克的机械制作
的。而第二台机车则完全是斯蒂芬逊独立发明的，通过装在外部的连接杆连
接车轮，减免了许多粗制的齿轮。
斯蒂芬逊和其他的工程师不一样。他在研究蒸汽机车时也不忽视研究主
机以外的辅助系统，他同时还研究如何使路轨增加强度。他研制的火车虽然
较一般的为轻，速度也较快，但仍然会压损路轨。1816年，斯蒂芬逊和威廉·洛
施一道研究轨道的阻力和载重之间的关系。这一研究为他后来改进轨道结构
在理论上作了必要的准备。斯蒂芬逊和洛施因这一研究而取得铸铁路轨的专
利而将坎林沃斯的运输轨道予以重建。
斯蒂芬逊在坎林沃斯制作的蒸汽机车以及他和洛施合作制造的铁轨立即
风行英国各地。在1814年到1825年这段时间里，斯蒂芬逊为各地煤矿制作
了55台煤矿用机械，其中有16部蒸汽机车。
斯蒂芬逊铺设的第一条全新的铁道是1819年在纽塞附近的黑顿矿区。全
长8英里，其中有1英里半在山区使用固定引擎，有3英里 （4。8公里）仍
利用两面自然重力辅助，其余部分全用蒸汽机车牵引。关于这段铁路，有两
位德国工程师曾作过详尽的报道。爱丁堡著名的建筑师罗伯·斯蒂逊在参观
了铁道后写道：“铁路工程上一些了不起的发明都由纽塞的斯蒂芬逊发展出
来了，尤其是他的蒸汽机车，更令人称道。”
当时，许多国家都还停留在以马车为交通工具的阶段，斯蒂芬逊已经开
始独占矿冶蒸汽机车的使用和生产。虽然，他的机车很粗陋，而且仍在试验
改进中，但来自各国和各地的参观者络绎不绝。
斯蒂芬逊制作的蒸汽机车一经在煤矿上使用，很快地就显示出了它的无
比优越性，使运输效率大幅度上升，改变了煤矿原来运输落后的面貌，从而
为增长煤炭生产创造了极大的有利条件。
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四、斯托克顿—达灵顿铁路的修建
1821年4月19日，英国议会通过了修建斯托克顿—达灵顿铁路的议案。
修建这条铁路的发起人爱德华·皮斯写信邀请斯蒂芬逊为这条铁路做一次测
量。斯蒂芬逊在回信中表示虽然目前工作繁忙。但愿意协助皮斯先生测量出
最佳路线，并协助修筑铁路。
斯蒂芬逊向皮斯先生推荐了他铺在黑顿矿区的平滑的金属轨道。斯蒂芬
逊知道如果想说服铁路公司采用他制造的蒸汽机车，而不再用马匹，他就必
须让铁路公司决定使用他的铁轨。
虽然皮斯私下里很向往蒸汽机车，但因为当时蒸汽机车在速度方面显示
不出优势，所以，铁路公司正式采用的标志上面画着一匹马，拖着四节车厢
行驶在路轨上，公司的格言是“牺牲小我，为社会服务”，说明这条铁路也
是使用兽力。
7月，斯蒂芬逊正式被委任担任该公司的工程师，负责测量和修筑这项
工程。
10月15日斯蒂芬逊开始了测量工作，26岁的年轻人约翰·迪克逊做他
的助手。刚刚从坎林沃斯煤矿经理尼古拉·伍德处见习回来的18岁的儿子罗
勃是斯蒂芬逊的另一位助手。他们在两周内就完成了野外的初步勘测工作。
在测量工作进行时，斯蒂芬逊仍然不忘使用蒸汽机车为动力，并为此进行了
设计。
斯蒂芬逊还为了能在这条铁路上使用机车为牵引动力，写信给伦敦的土
地经纪人，在国内推动铁路交通的先锋威廉·詹姆士先生，“我们十分期盼
这条铁路能行驶火车。”詹姆士提倡铁路运输，他原先构想在铁路上牵引的
动力仍然是马匹和固定式引擎，但很快就开始谈论起蒸汽机车来了，他公开
赞扬斯蒂芬逊的蒸汽机车。
修筑这条铁路使用什么样的轨道材料，是一个重要的问题。当时斯蒂芬
逊和洛施合作制造了铸铁轨道并获得专利，向他们订货者很多。1821年，漠
佩附近的百灵顿铁工厂工程师约翰·柏金绍发明了长15英尺（4。592米）的
锻铁钢轨也取得了专利。斯蒂芬逊前往参观后认为，锻铁钢轨确实优于他所
发明的铸铁轨道，因此，他建议公司购买柏金绍的轨道。公司的董事们都为
斯蒂芬逊高度的诚实和完整的人格表示感动。如果购买自己生产制造的轨
道，他会有一大笔收入，但是，斯蒂芬逊决心在这条铁路上使用蒸汽机车，
他知道自己将要从事的是一件大事，根据他的经验，使用延展性大的锻铁钢
轨是极其合适的。所以，他宁愿牺牲个人的经济收益，选用较好的锻铁钢轨。
这条铁路的修建，是铁路工程上的创举，斯蒂芬逊立下不少规则，数百
年后直至今天，仍为铁路工程上遵循的规范，例如，铁轨宽度选定4英尺8
英寸半 （现在轨距为1。435米），至今英国及世界上大多数国家都采用此标
准。
斯蒂芬逊对于枕木的设计、选购及装置也十分重视。他亲自去伦敦察看
及购买橡木；到矿山选购石料；到南威尔士定购部分铁轨……凡是修筑铁路
用的建材的式样、价格、选购、订约等均由斯蒂芬逊作最后的抉择。以至于
忙得他顾不上给住在坎林沃斯乡间的妻子写信，终年忙碌奔波于修筑铁路
上，将全部时间都用于工作。
1822年5月30日，这条铁路的第一段铁轨在斯托克顿正式安装。举行
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了盛大的开工典礼，斯托克顿市市民举行庆祝游行，市内钟声鸣响及港内大
小船只汽笛齐鸣，礼炮声不绝于耳。300名手持铁锹、铁铲、斧头的铁路工
人开始了一项新的工程。
斯蒂芬逊和工作人员一起终日忙碌。在建筑铁路的同时，斯蒂芬逊还考
虑要如何筑篱保护铁路，防止儿童及牛羊等上路轨发生事故。
在建筑铁路的过程中，斯蒂芬逊还设计建造了根勒河上的铁路桥。全桥
长50英尺（15。24米），至今仍保存着。斯蒂芬逊是第一个设计铁路桥梁的
人。
在铁路修建的过程中，铁路公司根据斯蒂芬逊的要求允许使用蒸汽机
车，使斯托克顿—达灵顿铁路成为有史以来第一条公用客货运输的火车路。
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五、成立机车工厂
1823年5月30日，英国国会通过了火车法案。谁来制造蒸汽机车呢？
在当时没有一家专门的机车制造工厂。
6月，斯蒂芬逊父子和皮斯及迈克（制造锻铁钢轨的铁工厂主）决定共
同出资，合作开设一家机车制造工厂。这是世界上第一个机车制造工厂。
他们在纽塞的福街购买了土地，雇佣工人开始为斯托克顿及达灵顿公司
制造两部火车头。
斯蒂芬逊在这种机车的对轮上首次采用了联轴组装，使机车的性能比过
去大大提高了一步。
为了防止温度太高引起锅炉破裂，斯蒂芬逊从薄玻璃杯传热快、不会炸
裂中得到启示，没有采用增加锅炉壁厚度的办法，而是在锅炉的烟道中添置
了一些预热管，使废热气从管外经过。这样，加入锅炉的冷水先经过预热管
预热。然后再进入锅炉，就可以避免加入冷水时，因温度剧烈变化引起锅炉
破裂。
为了流通空气，减少噪音，斯蒂芬逊把汽缸里的废汽，用小管通到烟筒
里去，利用小管里蒸汽向上冲力，使煤烟出得比原来更通畅，使炉膛中的空
气循环加快，煤也就烧得更欢了。
经过这一系列的改进，斯蒂芬逊终于造出了牵引力大，运行安全的机车
“旅行1号”，为火车的制造和发展奠定了坚实可靠的基础。
1825年，斯托克顿—达灵顿铁路如期圆满竣工。9月27日，期蒂芬逊制
造的“旅行1号”机车，在这条铁路上进行试车表演。
试车表演这天，晴空万里，早晨5点30分就有群众聚集在铁路旁边。许
多人都替斯蒂芬逊担忧，怕他今天的试车失败，或是行驶不了多少时间，车
身就要毁坏。
早晨8点，斯蒂芬逊亲自驾驶着“旅行1号”机车准时行驶在新建的铁
路线上。列车外形类似驿车，内部装有坐垫、地毯、方桌、座位。列车全长
约400英尺 （121。92米），火车头及煤、水车厢居前，继之有6节车厢：5
节盛煤，一节盛面粉，然后是公司人员试坐的车厢和6节满载来宾的车厢，
紧接着的是14节满载工人的车厢，最后则为6节煤车。全车共由38节车厢
组成，共载重90吨。
列车前面有数名骑士，他们高举旗帜，告诉人们“火车来了”，列车上
挂着四面大旗，其中一面旗子上写着：“愿斯托克顿—达灵顿铁路满足公众