【科普】“山岳”美國賓夕法尼亞鐵路M1型蒸汽機車

文章作者:Forever Changzhensky(AcFun、Bilibili、百度、微博和知乎昵稱:寧柳跨越)
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4-8-2蒸汽機車輪式,即“山岳”輪式。本文提及的美國賓夕法尼亞鐵路M1型蒸汽機車為“山岳”輪式。
美國賓夕法尼亞鐵路公司在本文簡稱“PRR”⑴;鮑爾溫機車廠簡稱“BLW”⑵,利馬機車廠簡稱“LLW”⑶。
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資料參考來源
《Pennsylvania 4-8-2 "Mountain" Locomotives in the USA》:https://www.steamlocomotive.com/locobase.php?country=USA&wheel=4-8-2&railroad=prr#220
《PRR Steam Locomotive diagrams》:http://prr.railfan.net/diagrams/PRRdiagrams.html?diag=M1a_210F75-E90004.gif&sel=ste&sz=sm&fr=
《PRR 4483 TENDER》:http://www.trainweb.org/wnyrhs/tenderFrame1Source1.htm
《PRR Bone Yard》:http://columbusrailroads.com/prr%20bone%20yard.htm
《PRR Steam Locomotive diagrams》:http://prr.railfan.net/diagrams/PRRdiagrams.html?sel=ste&sz=sm&fr=
《The T1 Trust》:https://prrt1steamlocomotivetrust.org/
概述
M1型及M1a型蒸汽機車,是PRR使用的煤水車式蒸汽機車車型之一。本型機車從1923年到1930年間共計制造301臺機車,大部分時間用于牽引貨運列車。

M1型及M1a型
1923年,PRR在自家的阿爾圖納工廠制造了1臺實驗性的M1-6699號機車。PRR花了3年的時間對M1-6699號機車進行各種動態(tài)以及靜態(tài)測試。測試通過后,PRR又從BLW和LWW訂購了200臺M1型機車,其中前者獲得175臺M1型機車訂單,后者獲得25臺M1型機車訂單。與PRR隨機為機車編號的傳統(tǒng)不同,這200臺機車直接就獲得了M1-6800號~M1-6999號的號段。

1930年,PRR又向阿爾圖納工廠(25臺)、BLW(50臺)和LLW(25臺)訂購了經(jīng)過改進的100臺M1a型機車,這100臺機車直接就獲得了M1a-6700號~M1a-6799號的號段。與M1型機車相比,M1a型機車不使用單獨的缸體鑄件和煙箱鞍式支座鑄件,而采用了內(nèi)部裝有風(fēng)管的一體式鑄件。

M1型及M1a型機車使用過各種規(guī)格的煤水車;在最后運用的幾年中,一些機車所使用的8軸210-F-75B型煤水車幾乎與機車本身一樣長。所有的煤水車都裝有取水管,可以從軌道內(nèi)側(cè)的水槽上取水。在煤水車煤倉后部后來都裝有“狗窩”,供貨運列車的制動員在遠(yuǎn)離司機和司爐的情況下進行后部瞭望。在20世紀(jì)40年代,許多M1型及M1a型機車增加了類似欄桿的火車天線。

設(shè)計數(shù)據(jù)(括號內(nèi)為M1a型機車數(shù)據(jù))
Ⅰ鍋爐
小煙管數(shù)量/直徑:120/57 mm
大煙管數(shù)量/直徑:170/102 mm
煙管長度:5820 mm
爐壁面積:6.49 m2
火箱面積:36.88 m2
蒸發(fā)面積:436.64 m2(436.83 m2)
過熱面積:151.62 m2(151.43 m2)
總受熱面積:588.26 m2
鍋爐壓力:17.58 kgf/cm2
Ⅱ走行部
動輪直徑:1829 mm
動輪軸重:32.885 t(31.752 t)
黏著重量:121.109 t(121.924 t)
整備重量:175.019 t(176.901 t)
汽缸數(shù)量:2
汽缸尺寸:686 mm×762 mm
Ⅲ煤水車
煤倉載重:17 t(29 t)
水箱容積:45.35 m3(83.35 m3)
整備重量:100.26 t(171.621 t)
Ⅳ機車與煤水車
總整備重量:275.285 t(348.522 t)
最高運行速度:110 km/h
牽引力:287.1 kN
改造:M1b型
38臺M1a型機車⑷后來被改造為M1b型,差異在于鍋爐上:在火箱內(nèi)部安裝穿過燃燒室空間的水循環(huán)器,增加了水的流通和加熱面積,從而增加了蒸汽的產(chǎn)生,并使鍋爐壓力增加到18.98 kgf/cm2,牽引力增加到310.0 kN。唯一在外部可見的區(qū)別是,燃燒室側(cè)面有額外的清潔塞,用于沖洗循環(huán)器。

退役及保存
隨著內(nèi)燃化的發(fā)展,M1型、M1a型和M1b型機車被用于牽引較重的貨運列車,直到1957年退役為止。
M1a-6755號機車退役后,送至位于賓夕法尼亞州蘭開斯特縣斯特拉斯堡的賓夕法尼亞鐵路博物館靜態(tài)展示,并于1979年以“6755號機車”之名被添加到美國國家史跡名錄。但由于長期露天展示的緣故,館方在21世紀(jì)初將M1a-6755號機車的鍋爐外套拆除。

一節(jié)曾使用于M1型機車的210-F-75A-6650號煤水車,在M1型機車退役后被PRR將其改造為移動水箱,后被紐約西部鐵路歷史學(xué)會買下。旨在新造T1-5550號機車的非營利性公共慈善機構(gòu)T1 Trust,于2017年8月7日從紐約西部鐵路歷史學(xué)會買下這節(jié)煤水車,使得T1-5550號機車的總體成本降低了至少3000000美元。
注釋
⑴英語:Pennsylvania Railroad。
⑵英語:Baldwin Locomotive Works。
⑶英語:Lima Locomotive Works。
⑷一說40臺。
完稿時間:2021年1月31日
發(fā)表時間:2021年2月1日
