【科普】“復(fù)式”傳動(dòng)巴黎-里昂-地中海鐵路151 A型/法國(guó)國(guó)家鐵路5-151 A型蒸汽機(jī)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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——法國(guó)國(guó)家鐵路 宣
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本文提及的法國(guó)巴黎-里昂-地中海鐵路151 A型/法國(guó)國(guó)家鐵路5-151 A型蒸汽機(jī)車采用兩套運(yùn)動(dòng)副共用一組車架的“復(fù)式”傳動(dòng)。
法國(guó)阿爾薩斯-洛林鐵路管理局在本文簡(jiǎn)稱“AL”⑴,巴黎-里昂-地中海鐵路公司簡(jiǎn)稱“PLM”⑵,法國(guó)國(guó)家鐵路公司簡(jiǎn)稱“SNCF”⑶;施耐德公司簡(jiǎn)稱“SC”⑷。
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資料參考來源
《151 PLM 1 à 10 — Wikipédia》:https://fr.wikipedia.org/wiki/151_PLM_1_%C3%A0_10
《151 n° A 1 à 10 du PLM — WikiPLM》:http://wikiplm.railsdautrefois.fr/wikiPLM/index.php?title=151_n%C2%B0_A_1_%C3%A0_10_du_PLM
《Locomotives et trains du P.L.M. - CPArama.com》:https://www.cparama.com/forum/viewtopic.php?f=113&t=21240
《La locomotive 151 A PLM, recherche de la puissance, trains de légende.》:http://www.antiqbrocdelatour.com/les-anciens-trains-de-legende/recherche-de-la-puissance-locomotive-151-A-PLM-1932.php
概述
2-10-2輪式本質(zhì)上是在2-10-0“十足目”輪式基礎(chǔ)上增加1對(duì)從輪而成。PLM于1932年從SC購(gòu)置的“圣達(dá)菲”151 A型蒸汽機(jī)車,成為法國(guó)鐵路運(yùn)輸歷史上第一款使用“圣達(dá)菲”輪式設(shè)計(jì)的煤水車式蒸汽機(jī)車。不過151 A型機(jī)車的奇特之處在于其采用兩套運(yùn)動(dòng)副共用一組車架的“復(fù)式”傳動(dòng)。

SNCF成立后,151 A型蒸汽機(jī)車被定型為5-151 A型,后又定型為1-151 A型。

背景
在20世紀(jì)30年代,列車編組越來越長(zhǎng),重量越來越重,因此PLM使用2臺(tái)141 C型蒸汽機(jī)車⑸連掛牽引列車。但這帶來了諸如空轉(zhuǎn)嚴(yán)重、成本過高等許多問題。考慮到起車?yán)щy的第戎—拉羅什-米熱訥區(qū)段和圣艾蒂安—里昂區(qū)段,PLM于1932年要求SC公司設(shè)計(jì)一種新型機(jī)車來克服這些問題。

研制

新型機(jī)車定型為151 A型,采用“圣達(dá)菲”輪式設(shè)計(jì),全部動(dòng)輪均安裝于同1個(gè)剛性車架上。采用雨果·倫茨式凸輪軸汽門的汽缸,為復(fù)合式4汽缸設(shè)計(jì)。復(fù)合式汽缸通常由2個(gè)車架外汽缸和2個(gè)車架內(nèi)汽缸組成,而后者帶動(dòng)動(dòng)輪曲軸。但是,曲軸可能會(huì)帶來機(jī)械應(yīng)力和曲軸變形的問題。

因此151 A型機(jī)車共有2組設(shè)置在車架外的汽缸,形成“復(fù)式”傳動(dòng):其中,第1組3對(duì)動(dòng)輪由安裝在機(jī)車前方的第1組低壓汽缸驅(qū)動(dòng),第2組2對(duì)動(dòng)輪由安裝在第2動(dòng)輪和第3動(dòng)輪之間的第2組高壓汽缸驅(qū)動(dòng);不過,第2動(dòng)輪和第3動(dòng)輪的車軸為曲軸設(shè)計(jì),并通過安裝在車架內(nèi)部的連桿連接。

導(dǎo)輪轉(zhuǎn)向架的橫向活動(dòng)間隙為±116 mm,而從輪的橫向活動(dòng)間隙為±111 mm。



歷史
SC交付了10臺(tái)車號(hào)為151 A 1號(hào)~151 A 10號(hào)的151 A型機(jī)車給PLM。這些起初配屬于沃納雷萊洛姆機(jī)務(wù)段的“圣達(dá)菲”,通常以50 km/h的速度牽引重量為1250 t的列車,通過坡度為8‰的第戎—拉羅什-米熱訥區(qū)段。在運(yùn)行測(cè)試中,151 A型機(jī)車的牽引功率甚至達(dá)到3000 hp。

151 A型機(jī)車的成功,讓AL于1935年采購(gòu)2臺(tái)G16型蒸汽機(jī)車——G16-5901號(hào)和G16-5902號(hào)機(jī)車。而PLM亦有計(jì)劃采購(gòu)25臺(tái)151 A型機(jī)車,但隨著SNCF于1938年1月1日成立并繼承PLM和AL后,這25臺(tái)151 A型機(jī)車的采購(gòu)計(jì)劃被取消。因此,這10臺(tái)151 A型機(jī)車成為PLM最后采購(gòu)的鐵路機(jī)車。

151 A型機(jī)車被SNCF定型為5-151 A型,車號(hào)維持不變;而G16型機(jī)車被定型為1-151 A型,車號(hào)亦調(diào)整為1-151 A 901號(hào)和1-151 A 902號(hào)。1949年12月,巴黎—里昂區(qū)段電氣化改造完成,這些“圣達(dá)菲”被轉(zhuǎn)移配屬到第1管區(qū)的歐丹勒羅曼機(jī)務(wù)段。

由于SNCF將接收自AL的1-151 A 901號(hào)和1-151 A 902號(hào)機(jī)車報(bào)廢除籍,這些來自PLM故地的“圣達(dá)菲”因此重新定型為1-151 A型,但車號(hào)依舊維持不變。但接下來的東部地區(qū)的鐵路電氣化改造,導(dǎo)致1-151 A型機(jī)車的活動(dòng)范圍也在減少,并于1957年9月全部報(bào)廢除籍,沒有留存。
技術(shù)數(shù)據(jù)表

注釋
⑴法語:Administration des chemins de fer d'Alsace et de Lorraine。
⑵法語:Compagnie du chemin de fer Paris-Lyon-Méditerranée。
⑶法語:Société Nationale des Chemins de fer Fran?ais。
⑷法語:Schneider et Cie。
⑸141 C型蒸汽機(jī)車是PLM于1918年~1934年期間訂購(gòu)的680臺(tái)“天皇”輪式干線貨運(yùn)蒸汽機(jī)車。SNCF成立后,141 C型機(jī)車編為5-141 C型,但SNCF后來又通過改造的形式,將部分141 C型機(jī)車改造為141 D型、141 E型和141 F型機(jī)車。

完稿時(shí)間:2021年2月20日
發(fā)表時(shí)間:2021年2月20日
A1級(jí)編輯時(shí)間:2021年2月20日
A2級(jí)編輯時(shí)間:2021年2月20日