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c12型蒸汽机车「德国蒸汽机车」

时间:2023-04-26 09:01:05来源:搜狐

今天带来c12型蒸汽机车「德国蒸汽机车」,关于c12型蒸汽机车「德国蒸汽机车」很多人还不知道,现在让我们一起来看看吧!

缩写提示法国巴黎-里昂-地中海铁路公司在文中简称“PLM”⑴,巴黎-奥尔良铁路公司简称“PO”⑵,法国北方铁路公司简称“NORD”⑶,法国东方铁路公司简称“EST”,法国西部国家铁路管理局简称“ETAT”⑷,阿尔萨斯-洛林铁路管理局简称“AL”,法国国家铁路公司简称“SNCF”⑸;法国阿尔萨斯机械制造公司简称“SACM”⑹,瑞士温特图尔机车和机器制造厂简称“SLM”⑺。



概述

2-232 P 1号蒸汽机车是SNCF成立之初发动“接盘”技能,接盘Nord订单采购的一台实验性蒸汽机车,其特点是配备了高压锅炉和低压锅炉各1个,以及安装在车架内的6组18个高压汽缸。

2-232 P 1号机车



背景

1900年,NORD从SACM订购了2台采用“大西洋”4-4-2轮式的煤水车式蒸汽机车——2.641号和2.642号机车。鉴于其出色的性能,NORD决定订购另外33台机车——2.643号~2.675号机车。然而随着旅客列车编组的增加,这些未来被SNCF定型为2-221 A型的蒸汽机车已难以应对。NORD设计师Gaston Du Bousquet奉命设计采用4-6-4轮式的新型蒸汽机车——3.1101号和3.1102号。

不过,这2台机车的锅炉有所不同——3.1101号机车采用传统的烟管锅炉,在火箱燃烧产生的热量通过大小烟管,将水加热并最终产生蒸汽;而3.1102号机车则采用水管锅炉,煤在火箱燃烧,将水管中的水加热产生蒸汽,而水和蒸汽在管内流动。

3.1101号机车

尽管Gaston Du Bousquet在1910年机车研制期间因病去世,但拉夏贝尔机务段于1911年制造了这两台机车,但这些机车的改进工作就此中止。1913年,3.1102号机车的水管锅炉被传统的烟管锅炉取代。

不过,NORD并未放弃水管锅炉蒸汽机车。

3.1102号机车



采购

1930年,PLM从德国Henschel & Sohn公司采购了1台配备了超高压水管锅炉、高压烟管锅炉和低压烟管锅炉各1个的241 B 1号蒸汽机车。1931年7月~8月的测试运行表明,241 B 1号机车至少与241 A型机车一样强大,并且在以相同速度、相同负载下,前者消耗的燃料比后者少20%。尽管如此,考虑到241 B 1号机车锅炉过于复杂,PLM最终于1936年退役并拆毁了这台机车。

241 B 1号机车

为了一定程度上解决气缸—连杆传动装置带来的可控性不高的正弦转矩,以及“锤击效应”影响机车速度的问题,以及在不加长机车长度的前提下提高机车性能,PLM于1936年3月9日,向Schneider et Cie公司订购了未来的5-232 Q 1号蒸汽轮机机车。

5-232 Q 1号机车

而NORD或许受241 B 1号机车的启发,重提水箱锅炉蒸汽机车,于同一天向SACM、Schneider et Cie公司、Fives-Lille公司以及SLM共计4家机车制造商订购了未来的2-232 P 1号高低双压锅炉蒸汽机车,以尝试通过采用不同于传统机车的另一条路线,来解决燃料消耗和功率增加的问题。



高低双压锅炉设计

2-232 P 1号机车锅炉实物图

2-232 P 1号机车采用高低双压锅炉设计,其中高压锅炉为水管锅炉,低压锅炉为烟管锅炉。与烟管锅炉不同的是,高压水管锅炉的压力为60 bar(61.18 kgf/cm²),负责向高压汽缸提供蒸汽;尽管如此,高压水管锅炉与烟箱之间还是设置1个压力为20 bar(20.39 kgf/cm²)、用于蒸汽加热的烟管锅炉。

2-232 P 1号机车传动示意图

与我们想象的“高压向低压流动”不同,2-232 P 1号机车的低压烟管锅炉通过水管和注水器,从煤水车水箱获得水,利用火箱燃烧产生的热量将水加热。高压给水泵和高压给水加热器,将低压烟管锅炉内的部分热水⑻分别加压加热,送至高压水管锅炉。高压水管锅炉利用火箱燃烧产生的热量,产生高压蒸汽并进行过热,送至高压汽缸。

2-232 P 1号机车锅炉略图



高压汽缸设计

2-232 P 1号机车并排式高压汽缸与凸轮轴箱尺寸图

2-232 P 1号机车拥有6组18个功率重量比和效率更高的高压汽缸,均安装在车架内。每个动轮安装有2组并排式高压汽缸,每组3个高压汽缸并排,每个汽缸的直径与行程数据为:φ 150 mm × 255 mm。鞲鞴(活塞)以1000 r/min的转速做功,带动凸轮轴箱内的凸轮轴,继而向轴箱两边的动轮提供动力。

未组装完成的2-232 P 1号机车并排式高压汽缸与凸轮轴箱,可以看到凸轮轴

这样的布置,让动轮不再采用曲轴,外不用连杆,继而允许车架安装在动轮外侧,加装整流罩车体。

组装完成的2-232 P 1号机车并排式高压汽缸与凸轮轴箱



交付与测试

1939年初,2-232 P 1号机车离开了SACM伊尔基什-格拉芬什塔登工厂。由于当时PLM、PO、NORD和ETAT等铁路公司和管理局合并为SNCF已有1年多,因此这台机车出厂后改为交付这家“接盘侠”,成为其成立后新采购的第一台4-6-4轮式暨第一台煤水车式蒸汽机车,并开始进行测试。

然而在法国战役爆发后,2-232 P 1号机车的测试被迫中止,并被转移到位于原PLM地盘的里昂大都会乌兰车间封存。1943年,2-232 P 1号机车的测试继续进行,并于1946年进行了展示。

然而,2-232 P 1号机车尽管性能令人赞叹,但设计复杂的双压锅炉以及并排式高压汽缸,使其维护变得困难;此外,SNCF在法国解放后虽从美国和加拿大两国采购141 R型蒸汽机车,以及继续向法国国内各机车制造商订购141 P型蒸汽机车,但却在同时,开始逐步推进牵引动力内燃化和电力化。

组装中的2-232 P 1号机车

在这样的情况下,同时期接盘PLM订单采购的的5-232 Q 1号蒸汽轮机机车、接盘NORD订单采购的2-232 R型、2-232 S型和2-232 U型蒸汽机车,以及由原PO蒸汽机车设计师André Chapelon利用既有蒸汽机车改造而来的3-242 A 1号和4-160 A 1号蒸汽机车,逐渐停止测试运行。

至于2-232 P 1号机车,其于1947年前往塞纳河畔维特里测试基地进行了一系列测试后停用,最终于1949年被拆解回炉。

展示中的2-232 P 1号机车



技术数据表

2-232 P型蒸汽机车和5-232 Q型蒸汽轮机机车技术数据表



法语小知识Basse pression:低压Chaudière:锅炉Haute pression:高压Tubes à eau:水管Tubes à fumée:烟管



注释⑴法语:Compagnie des chemins de fer de Paris à Lyon et à la Méditerranée。⑵法语:Compagnie du chemin de fer de Paris à Orléans。⑶法语:Compagnie des chemins de fer du Nord。⑷法语:Administration des chemins de fer de l'État;Réseau de l'État。⑸法语:Société Nationale des Chemins de fer Français。⑹法语:Société Alsacienne de Constructions Mécaniques。⑺德语:Schweizerische Lokomotiv- und Maschinenfabrik;法语:Société Suisse pour la Construction de Locomotives et de Machines。⑻低压烟管锅炉内的另外一部分热水,则经过辅助过热器,送至辅助给水加热器。



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参考《Les locomotives à vapeur unifiées (2) 232 R, S, U, 151 TQ, 050 TQ et les prototypes》,Bernard Collardey、André Rasserie 著《French High-Pressure Locomotives.》:http://www.douglas-self.com/MUSEUM/LOCOLOCO/frenchHP/frenchHP.htmhttp://www.afac.asso.fr/documents/RA-Bulletins/RA-2016-Echos-031.pdfhttps://www.tassignon.be/trains/PDF/Musso/TOME_VII/CHAPITRE_VII-XI.pdf



完稿时间:2021年5月31日

A0级发表时间:2021年10月28日

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