【科普】走行部比鍋爐更長(zhǎng)——“太平洋”比利時(shí)國(guó)家鐵路10型蒸汽機(jī)車

文章作者:FOREVER CHANGZHENSKY(ACFUN、BILIBILI、百度、頭條、微博和知乎昵稱:寧柳跨越)
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比利時(shí)國(guó)家鐵路管理局在文中簡(jiǎn)稱“EB”⑴,比利時(shí)國(guó)家鐵路公司簡(jiǎn)稱“NMBS/SNCB”⑵,法國(guó)巴黎-奧爾良鐵路公司簡(jiǎn)稱“PO”⑶,法國(guó)南方-加龍河沿岸運(yùn)河鐵路公司簡(jiǎn)稱“MIDI”;比利時(shí)海諾冶金廠有限公司簡(jiǎn)稱“UMH”⑷,法比鐵路裝備制造公司簡(jiǎn)稱“SFB”⑸,海恩-圣皮埃爾鍛造和鑄造公司簡(jiǎn)稱“FUF”⑹。
概述
“太平洋”10型蒸汽機(jī)車是EB在第一次世界大戰(zhàn)爆發(fā)前夕采購(gòu)的一種干線客運(yùn)蒸汽機(jī)車。10型與36型蒸汽機(jī)車均采用由工程師Jean-Baptiste Flamme設(shè)計(jì)的飽和式四汽缸,其鍋爐胴節(jié)后部使用斜坡,亦是它們的顯著特征之一。由于走行部設(shè)計(jì)差異,10型蒸汽機(jī)車的走行部比鍋爐更長(zhǎng)。

背景
在歷史上被稱為“盧森堡線”的斯哈爾貝克—那慕爾鐵路和那慕爾—斯特爾佩尼奇鐵路,連接著比利時(shí)和盧森堡大公國(guó)兩國(guó)。在20世紀(jì)初,EB使用以0-6-0輪式41型蒸汽機(jī)車為代表、車架內(nèi)安裝氣缸、鍋爐安裝過熱器的三軸蒸汽機(jī)車,多機(jī)推挽牽引重載貨運(yùn)列車;而對(duì)于重載旅客列車,EB使用4-6-0輪式8型和9型蒸汽機(jī)車,擔(dān)當(dāng)旅客列車的牽引任務(wù)。

采購(gòu)
還是在20世紀(jì)初,Jean-Baptiste Flamme開發(fā)了幾種配備過熱裝置的蒸汽機(jī)車。他在8型機(jī)車上試驗(yàn)了復(fù)合式四汽缸后,又在9型、10型和36型機(jī)車上試驗(yàn)了飽和式四汽缸。
1910年~1912年間,EB向包括UMH、SFB和FUF在內(nèi)的多家鐵路機(jī)車制造商采購(gòu)第一批用于“盧森堡線”的28臺(tái)10型機(jī)車,當(dāng)時(shí)的機(jī)車號(hào)段為4501號(hào)~4528號(hào)。1912年~1914年間,EB又向這些機(jī)車制造商采購(gòu)第二批用于布魯塞爾南—奧斯坦德鐵路⑺的30臺(tái)10型機(jī)車,當(dāng)時(shí)的機(jī)車號(hào)段為4529號(hào)~4558號(hào)。

走行部設(shè)計(jì)
根據(jù)Jean-Baptiste Flamme的設(shè)計(jì),安裝在10型機(jī)車車架內(nèi)的2個(gè)汽缸帶動(dòng)使用曲軸的第一動(dòng)軸;而安裝在車架外的2個(gè)汽缸,通過Egide Walschaerts式汽門和搖桿,帶動(dòng)第二動(dòng)軸。
導(dǎo)輪直徑為900 mm,動(dòng)輪直徑為1980 mm,從輪直徑為1262 mm。為了方便通過彎道,從軸兩側(cè)有±50mm的橫向位移。
10型蒸汽機(jī)車的動(dòng)輪軸重達(dá)到19 t,比36型蒸汽機(jī)車的動(dòng)輪軸重多出1 t。這樣一來(lái),將10型機(jī)車限制在主干線鐵路。在1910年前后,運(yùn)行這些機(jī)車的鋼軌重量為52 kg/m,但EB當(dāng)時(shí)正在安裝重量為57 kg/m的新型鋼軌。
鍋爐設(shè)計(jì)
為了支持比鍋爐胴節(jié)更大的火箱,10型和36型蒸汽機(jī)車鍋爐胴節(jié)后部使用斜坡,亦是其顯著特征之一。由于10型蒸汽機(jī)車走行部設(shè)計(jì)的原因,在鍋爐煙箱前方、外汽缸上方開辟出一個(gè)寬闊的平面。
第一批用于“盧森堡線”的28臺(tái)10型機(jī)車,其鍋爐在改造前,爐排寬為2 m、面積為5 m2,胴體內(nèi)有230根50 mm長(zhǎng)的小煙管,以及31根127 mm長(zhǎng)的大煙管,過熱器過熱面積為62 m2,總受熱面積為240 m2。
第二批用于布魯塞爾南—奧斯坦德鐵路的30臺(tái)10型機(jī)車,其鍋爐在改造前的總受熱面積為232.69 m2。

煤水車
與36型機(jī)車一樣,10型機(jī)車原配18型煤水車,為三軸轉(zhuǎn)向架,水箱容積為24 m3。
第一次世界大戰(zhàn)
1914年第一次世界大戰(zhàn)爆發(fā)后,德國(guó)入侵比利時(shí)與盧森堡。比利時(shí)首相Charles de Broqueville伯爵率領(lǐng)比利時(shí)政府被迫流亡法國(guó)濱海塞納省勒阿弗爾,但國(guó)王Albert I率部堅(jiān)守比利時(shí)西佛蘭德省伊瑟河左岸。
EB設(shè)法將10型蒸汽機(jī)車轉(zhuǎn)移到法國(guó),但由于軸重和尺寸的因素,它們無(wú)法在法國(guó)境內(nèi)的鐵路網(wǎng)上運(yùn)行。而來(lái)不及轉(zhuǎn)移、滯留在比利時(shí)境內(nèi)的10型機(jī)車被德國(guó)占領(lǐng)軍繳獲后,定型為S08型。

1918年11月11日,德國(guó)宣布無(wú)條件投降,第一次世界大戰(zhàn)結(jié)束。此后,轉(zhuǎn)移到法國(guó)的10型機(jī)車返回比利時(shí)。1926年,德國(guó)為NMBS/SNCB改造了7臺(tái)10型蒸汽機(jī)車,以示戰(zhàn)爭(zhēng)賠償。

戰(zhàn)間期的技術(shù)改造
1922年,工程師Fernand Legein開始在10型蒸汽機(jī)車上應(yīng)用雙排氣煙筒,以及Davies & Metcalfe式給水過熱器;鍋爐胴體內(nèi)的大煙管也由31根增加到40根。第一臺(tái)進(jìn)行這樣改造的機(jī)車是4512號(hào)機(jī)車(未來(lái)的10.012號(hào)機(jī)車),于1923年10月31日改造完畢。4512號(hào)機(jī)車改造后的表現(xiàn),讓Fernand Legein決定在36型蒸汽機(jī)車應(yīng)用上述改造。

1926年7月23日,NMBS/SNCB取代EB,掌管比利時(shí)境內(nèi)的鐵路運(yùn)營(yíng)。盡管如此,NMBS/SNCB繼續(xù)對(duì)10型蒸汽機(jī)車進(jìn)行技術(shù)改造。1928年6月,4臺(tái)10型機(jī)車(4529號(hào)、4538號(hào)、4541號(hào)和4547號(hào)機(jī)車)被分配到布魯塞爾北機(jī)務(wù)段,擔(dān)當(dāng)“雪絨花”號(hào)布魯塞爾—巴塞爾特快列車的牽引任務(wù)。

1928年起,10型蒸汽機(jī)車開始使用來(lái)自1918年停戰(zhàn)后接收自德國(guó)的S10.1型、S6型、S9型機(jī)車的38型煤水車,為四軸轉(zhuǎn)向架,水箱容積為31 m3;原來(lái)的18型煤水車將安裝到其他車型蒸汽機(jī)車重復(fù)使用,以取代較小的煤水車。

1931年,10型機(jī)車的ACFI給水過熱器取代了Davies & Metcalfe式給水過熱器,并加裝擋煙板。雖然燃料消耗量減少了20%,但第一批28臺(tái)10型機(jī)車的功率從2250 hp增加到2700 hp,第二批30臺(tái)10型機(jī)車的功率從1950 hp增加到2400 hp。
10型蒸汽機(jī)車的機(jī)車號(hào)段調(diào)整為1001號(hào)~1049號(hào)。
1934年,NMBS/SNCB在1001號(hào)機(jī)車(原4501號(hào)機(jī)車,未來(lái)的10.001號(hào)機(jī)車)上進(jìn)行了一個(gè)減重測(cè)試。1001號(hào)機(jī)車的車架和爐排縮短了,爐排面積減少了0.8? m2,并且從軸向前移動(dòng)了270 mm。改造的結(jié)果是,在保持動(dòng)輪黏著重量的同時(shí),機(jī)車重量減少了2.40 t。

在此期間,NMBS/SNCB相繼采購(gòu)1型和12型蒸汽機(jī)車,但經(jīng)過各種技術(shù)改造的10型機(jī)車并未就此退役。1938年起,NMBS/SNCB再次對(duì)10型機(jī)車進(jìn)行改造,以便能夠在“盧森堡線”上牽引500 t列車(11節(jié)車廂)。他們進(jìn)一步改進(jìn)了過熱器,并安裝了1個(gè)蒸汽干燥器、1個(gè)橫截面積更大的調(diào)節(jié)器和Kylchap式雙排氣煙筒。

第二次世界大戰(zhàn)
第二次世界大戰(zhàn)爆發(fā)后,比利時(shí)雖然保持中立,但仍然在1940年5月10日遭到德國(guó)的攻擊。5月28日,比利時(shí)國(guó)王、Albert I之子Léopold III在未經(jīng)協(xié)商的情況下率部向德軍投降,隨后德國(guó)正式戰(zhàn)領(lǐng)比利時(shí),并一直持續(xù)至1944年。

根據(jù)在36型蒸汽機(jī)車上的改造經(jīng)驗(yàn),1943年起,NMBS/SNCB在10型蒸汽機(jī)車安裝復(fù)式風(fēng)泵等部件。

解放后
比利時(shí)解放后,NMBS/SNCB于1946年1月再次將10型蒸汽機(jī)車重新統(tǒng)編號(hào)段為10.001號(hào)~10.049號(hào)。相比于20世紀(jì)50年代初被全數(shù)拆毀的36型蒸汽機(jī)車,10型蒸汽機(jī)車?yán)^續(xù)在“盧森堡線”運(yùn)行數(shù)年。然而好景不長(zhǎng),1956年,NMBS/SNCB對(duì)“盧森堡線”進(jìn)行電氣化改造,并采購(gòu)22型和23型電力機(jī)車,取代10型蒸汽機(jī)車。

1956年9月29日,10.018號(hào)機(jī)車(原1018號(hào)機(jī)車)在“盧森堡線”牽引了最后一列由蒸汽機(jī)車牽引的旅客列車。次日,仍在使用中的10型機(jī)車停止工作,其中5臺(tái)機(jī)車(10.011號(hào)、10.018號(hào)、10.029號(hào)、10.043號(hào)和10.045號(hào)機(jī)車)后來(lái)轉(zhuǎn)移配屬給布魯塞爾南機(jī)務(wù)段,并運(yùn)行于布魯塞爾南—?jiǎng)P維鐵路⑻布魯塞爾南—蒙斯區(qū)段,和哈勒—圖爾奈-弗羅延鐵路⑼哈勒—圖爾奈區(qū)段。

隨著NMBS/SNCB相繼采購(gòu)52型、54型內(nèi)燃機(jī)車,用于在非電氣化干線牽引旅客列車,1959年,10型蒸汽機(jī)車最終退役。
靜態(tài)展示:10.018號(hào)機(jī)車
最后一臺(tái)運(yùn)行于“盧森堡線”的10型蒸汽機(jī)車——10.018號(hào)機(jī)車,退役后留存下來(lái)。2013年,為了在位于布魯塞爾-首都大區(qū)斯哈爾貝克市鎮(zhèn)的火車世界博物館展示,NMBS/SNCB對(duì)這臺(tái)機(jī)車進(jìn)行整修。由于鍋爐和走行部出現(xiàn)裂縫的因素,它只能作靜態(tài)展示。

注釋
⑴荷蘭語(yǔ):Belgische staatsspoorwegen;法語(yǔ):Chemins de fer de l'état Belge。
⑵荷蘭語(yǔ):Nationale Maatschappij der Belgische Spoorwegen;法語(yǔ):Société Nationale des Chemins de fer Belges;德語(yǔ):Nationale Gesellschaft der Belgischen Eisenbahnen。
⑶法語(yǔ):Compagnie du chemin de fer de Paris à Orléans。
⑷法語(yǔ):Société anonyme des Usines Métallurgiques du Hainaut。
⑸法語(yǔ):Société Franco-Belge de matériel de chemins de fer。
⑹法語(yǔ):Forges Usines et Fonderies Haine-Saint-Pierre。
⑺法語(yǔ):Ligne de Bruxelles à Ostende。本線被Infrabel編為50A號(hào)鐵路,使用3 kV直流供電。
⑻法語(yǔ):Ligne de Bruxelles-Midi à Quévy (frontière)。本線被Infrabel編為96號(hào)鐵路,使用3 kV直流供電。
⑼法語(yǔ):Ligne de Hal à Froyennes。本線被Infrabel編為94號(hào)鐵路,使用3 kV直流供電。
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參考鏈接
https://www.steamlocomotive.com/locobase.php?country=Belgium&wheel=4-6-0&railroad=bs
https://www.steamlocomotive.com/locobase.php?country=Belgium&wheel=4-6-2&railroad=bs
https://rixke.tassignon.be/spip.php?article947&lang=fr
https://mmfl58.be/RollendMaterieel/HLS/Type10/Type10.html
https://www.flickr.com/photos/benoitfarges/48582104011/
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https://www.flickr.com/photos/154376151@N04/50223279346/
完稿時(shí)間:2022年3月23日
A0級(jí)發(fā)表時(shí)間:2022年3月23日