全球唯一使用楊式閥動(dòng)裝置的客運(yùn)蒸汽機(jī)車——美國(guó)聯(lián)合太平洋鐵路MT型4-8-2式蒸汽機(jī)車

概述
MT型4-8-2式“山岳”蒸汽機(jī)車是美國(guó)聯(lián)合太平洋鐵路使用的一款干線蒸汽機(jī)車,主要在美國(guó)西部山區(qū)(包括謝爾曼山區(qū)線路和瓦薩奇山區(qū)線路)牽引客運(yùn)列車。該車針對(duì)性地選裝了楊式閥動(dòng)裝置(外文名:Young valve gear)以確保在山區(qū)線路運(yùn)行時(shí)擁有足夠的動(dòng)力輸出,是全球唯一使用楊式閥動(dòng)裝置的客運(yùn)蒸汽機(jī)車。
背景
自1865年第一條橫貫大陸的鐵路開通伊始,聯(lián)合太平洋鐵路一直致力于找尋新型蒸汽機(jī)車來鞏固自身在美國(guó)中西部地區(qū)的競(jìng)爭(zhēng)優(yōu)勢(shì):1918年,聯(lián)合太平洋鐵路從美國(guó)機(jī)車公司訂購(gòu)了新型的MC型2-8+8-0式“公麋鹿”蒸汽機(jī)車,該車為四汽缸復(fù)漲式機(jī)車,由沃爾舒爾茨閥動(dòng)裝置來操作閥門,MC型2-8+8-0式蒸汽機(jī)車蒸汽充沛,動(dòng)力強(qiáng)勁,黏著重量大,很快就成為聯(lián)合太平洋鐵路牽引貨運(yùn)列車翻山越嶺的中流砥柱。20世紀(jì)20年代中期,面對(duì)競(jìng)爭(zhēng)日益激烈的公共交通,現(xiàn)有的2-8-2式“天皇”蒸汽機(jī)車和4-6-2式“太平洋”蒸汽機(jī)車面對(duì)編組和載重日趨增加的客運(yùn)列車已逐漸力不從心。然而,正當(dāng)聯(lián)合太平洋鐵路為緩解西部山區(qū)客運(yùn)列車動(dòng)力不足而找尋新型機(jī)車感到一籌莫展之際,早在美國(guó)東部地區(qū)大顯身手的4-8-2式“山岳”蒸汽機(jī)車引起了聯(lián)合太平洋鐵路高層的注意。

制造運(yùn)用
1922年,經(jīng)過綜合評(píng)估,聯(lián)合太平洋鐵路決定選用4-8-2式“山岳”蒸汽機(jī)車作為新一代牽引客運(yùn)機(jī)車之主力。首批機(jī)車共計(jì)40臺(tái),由美國(guó)機(jī)車公司下轄布洛克工廠生產(chǎn)制造,編號(hào)為7000-7039號(hào),屬于雙汽缸單漲式機(jī)車;根據(jù)聯(lián)合太平洋鐵路的要求,這40臺(tái)機(jī)車使用楊式閥動(dòng)裝置來操作閥門以確保在山區(qū)線路運(yùn)行時(shí)擁有足夠的動(dòng)力輸出,該車的輪徑達(dá)到73英寸(1854毫米),最高時(shí)速可達(dá)70英里/小時(shí)(112千米/小時(shí)),其12輪范德比爾特式煤水車,可載煤20噸,載水12000加侖,這40臺(tái)機(jī)車被統(tǒng)一命名為MT-1型蒸汽機(jī)車。


聯(lián)合太平洋鐵路最初將MT-1型蒸汽機(jī)車配屬在懷俄明州夏延至猶他州奧格登(全長(zhǎng)440英里(704千米))之間的謝爾曼山區(qū)線路和瓦薩奇山區(qū)線路用來牽引諸如:太平洋高級(jí)快車(外文名:Pacific Limted)、金海岸高級(jí)快車(外文名:Gold Coast Limted)、夏延之城(外文名:City of Cheyenne)、驛馬快遞(外文名:Pony Express)、加利福尼亞州快速郵政(外文名:California Fast Mail)等列車。在這里,MT-1型蒸汽機(jī)車蒸汽充沛,動(dòng)力輸出穩(wěn)定強(qiáng)勁,運(yùn)用強(qiáng)度高等優(yōu)勢(shì)完全可以充分發(fā)揮,例如:1臺(tái)MT-1型蒸汽機(jī)車牽引由11節(jié)車廂組成的客運(yùn)列車(4次列車)以50英里/小時(shí)(80千米/小時(shí))的速度運(yùn)行在傾斜度達(dá)0.82% 的斜面軌道時(shí),其動(dòng)力輸出3500馬力。

介于首批MT-1型蒸汽機(jī)車良好之表現(xiàn),聯(lián)合太平洋鐵路遂于1923-1924年增購(gòu)?fù)顧C(jī)車20臺(tái)。第一批機(jī)車共計(jì)15臺(tái),編號(hào)為7850-7864號(hào),于1923年正式交付,這15臺(tái)機(jī)車被統(tǒng)一命名為MT-1型蒸汽機(jī)車,第二批機(jī)車共計(jì)5臺(tái),編號(hào)為7865-7869號(hào),于1924年正式交付,這5臺(tái)機(jī)車被統(tǒng)一命名為MT-2型蒸汽機(jī)車。其中,MT-1型蒸汽機(jī)車為燃煤機(jī)車,MT-2型蒸汽機(jī)車為燃油機(jī)車(其煤水車可載油5480加侖,可載水15000加侖),這兩種機(jī)車除了少許細(xì)節(jié)差異外,其余部分基本相同。





盡管MT型4-8-2式“山岳”蒸汽機(jī)車性能出眾,表現(xiàn)不錯(cuò),但早期的MT型蒸汽機(jī)車為確保在山區(qū)線路高強(qiáng)度運(yùn)行而刻意選用了針對(duì)貨運(yùn)蒸汽機(jī)車使用的楊式閥動(dòng)裝置,這種閥動(dòng)裝置在機(jī)車高速運(yùn)行的情況下無法精確地把控蒸汽閥進(jìn)氣和排氣的時(shí)間差,其故障率隨著機(jī)車運(yùn)用里程的增加而增加(區(qū)別于沃爾舒爾茨閥動(dòng)裝置和貝克式閥動(dòng)裝置,楊式閥動(dòng)裝置未使用偏心曲柄,故機(jī)車在高速運(yùn)行時(shí),其半徑桿、月牙板、結(jié)合桿、活塞桿等會(huì)出現(xiàn)受力不均的情況)。針對(duì)上述問題,聯(lián)合太平洋鐵路于20世紀(jì)30年代開始將MT型蒸汽機(jī)車進(jìn)行現(xiàn)代化改造:原先的楊式閥動(dòng)裝置換成了沃爾舒爾茨閥動(dòng)裝置,機(jī)車第二組聯(lián)動(dòng)輪取消輪緣以增大輪對(duì)過彎時(shí)的橫向運(yùn)動(dòng),所有機(jī)車均改用一體式鑄鋼車架亦在提高機(jī)車的使用壽命。隨著新型的FEF型4-8-4式蒸汽機(jī)車、CSA型4-6+6-4式“挑戰(zhàn)者”蒸汽機(jī)車、4-8+8-4式“大男孩”蒸汽機(jī)車陸續(xù)投入運(yùn)用,MT型4-8-2式“山岳”蒸汽機(jī)車逐漸轉(zhuǎn)至副線運(yùn)行,有15臺(tái)機(jī)車(編號(hào)為7850-7864號(hào))通過租賃的方式轉(zhuǎn)給洛杉磯&鹽湖城鐵路(外文名:Los Angeles & Salt Lake),這些機(jī)車一直運(yùn)行至1956年蒸汽機(jī)車時(shí)代結(jié)束。








流線形設(shè)計(jì)
1936年,聯(lián)合太平洋鐵路抽調(diào)MT-1型7002號(hào)蒸汽機(jī)車進(jìn)行流線形改造,以作為“淘金客”高級(jí)快車(外文名:Forty-Niner train)(芝加哥-舊金山)之本務(wù)機(jī)車:該車由原先的楊式閥動(dòng)裝置改由沃爾舒爾茨閥動(dòng)裝置來操作閥門,全車安裝了蒂姆肯滾柱軸承。MT型7002號(hào)蒸汽機(jī)車使用了由工程師韋恩·歐文斯(外文名:Wayne Owens)設(shè)計(jì)的裝飾藝術(shù)風(fēng)格的流線形導(dǎo)流罩,其外觀漆上了葉棕色,車頭凸起部分漆上裝甲黃條紋,鍋爐兩側(cè)踏板下方則涂上了黃紅條紋,工程師為機(jī)車重新設(shè)計(jì)了橢圓形車窗以改善司乘人員行車條件。1940年9月29日金門國(guó)際博覽會(huì)(外文名:Golden Gate International Exposition)結(jié)束后,“淘金客”高級(jí)快車遂后被取消,MT-1型7002號(hào)蒸汽機(jī)車被改回傳統(tǒng)形態(tài),其它機(jī)車沒有再做過這種類似的改裝。




技術(shù)參數(shù)

參考鏈接
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本文完成于2023年3月7日