中国蒸汽机车科普(六) |
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上一期我们讲了解放51型蒸汽机车 由于解放6和上游型分开讲东西太少,又刚好个是承前启后关系所以就一起讲。 解放6型蒸汽机车 解放6型蒸汽机车,为铁路一种煤水车式蒸汽机车。本型机车前身为南满洲铁道、满州国有铁道和华北交通配备的Mikasa(ミカサ)形和Mikaro(ミカロ)形,上开车型于1938年4月统一型号为Mikaro(ミカロ,意指Mikado第6型)形。 机车参数 制造国...................中国,日本 制造工厂.........沈阳机车车辆工厂,日立制作所,川崎重工,汽车制造,日本车辆制造,满铁沙河口工厂 首台制成年....................1933,(国产1959) 用途.........工矿运输,调车 轴式....................1-4-1 轨距(mm)..........1435 整备重量(t) ............. .78 机车空重(t)..........24.6 导轴轴重(t) .............7.3 第二动轴轴重(t)...18.89(最大) 第一动轴轴重.......16.35(最小) 构造速度( km/h ) .............80 通过最小曲钱半径( m) .........125 固定轴距(mm)......4410 机车总轴距( mm ) ............9530 机车及煤水车总轴距( mm ) ...... 18576 最机车及煤水车总长( mm) ...... 21168 最大高度(mm ) ............4244 最大宽度(mm ) ............2995 煤水车装煤量(t)..........9.6 煤水车装水量( m')..........24 煤水车空重(t)..........24.6 煤水车平均轴重( t) .......14.55 轮周功率(马力)........1275 模数牵引力(kg)..........20050 单位马力金属消耗量(kg) ........ 62.2 锅炉参数 火箱型式.....燃烧室宽火箱 火箱容积(m' ) ............. 6.48 大烟管数目X直径( mm)........24X 137 小烟管数目x直径( mm )........139x 51 过热器型................. A型 蒸汽压力(大气压)........13.55 总蒸发传热面积(m' )........172.42 炉床面积( m' ) .......... 4.57 过热传热面积( m* ) .........48.50 管板间距离( mm) ........69.49 汽机参数 汽缸数目............2 汽缸直径( mm) ............ 530 排汽余面( mm) ...............0 勾贝行程(mm)............528 进汽余面(mm) .....25 进汽导程( mm) .....3 汽阀直径( mm) ............. 268 . 最大切断率( % ) ......... .......88 制造情况 南满州铁道ミカサ型南满州铁道于1933年为了替代Solii型(ソリイ,轴式2-8-0机车)转属于满州国有铁道线产生之空缺制造43辆Mikasa(ミカサ)型机车,是一种比Mikai(ミカイ)型机车更轻量化的蒸汽机车,用于轻货物列车及车辆调度用。其中ミカサ1421-1442为了方便调车时向后运转瞭望方便,煤水车的设计采取后部倾斜之设计。 解放6型4号机车,中长铁路而国线则于1934年援用社线Mikasa(ミカサ)设计,以Mikaro(ミカロ)型式制造“国小ミカ”26辆,于1935年增备一部改良之“新国小ミカ”22辆,共计制造48辆。 车辆编号:社线用:原为ミカサ 1400-1442,1938年4月改为ミカロ 1-43。国线用:原为ミカロ 6600-6647,1938年4月改为ミカロ 501-548。 国线ミカロ 6648,后改为ミカロ 549南满州铁道于1935年以ミカサ型机车为基础,为北鲜线使用所制造(同时为了北鲜线使用制造者亦有パシサ、プレナ两型机车),总共增备58辆。由于为了使用朝鲜北部出产之低热值褐炭,火床面积较ミカサ增加0.5 m²(4.57m²)。1938年至1939年为了北鲜线以外之满铁线增备。本车型为大连的大连机械最初制造的车型。 国线于1936年以后增备之ミカロ,采用与社线ミカロ相同火床面积之大型锅炉,共增备171辆。此批机车可以装置将轨距变更为1,524mm之特殊外轮装置。另外有5辆机车(ミカロ640-644)转让给华北交通使用。 国线ミカロ 643华北交通于1938年至1939年、1943年至1944年向汽车制造订购72辆ミカロ型机车,而其拥有的本型机车数量有120辆。 车辆编号:社线用:原为ミカロ 1480-1499、11400-11401,1938年4月改为ミカロ 44-101。国线用:原为ミカロ 6648-6699、16600-16638,1938年4月改为ミカロ 549-639、645-724(ミカロ640-644转让给华北交通)。华北交通用:ミカロ 1501-1620 南满州铁道ミカク型1941年,大连机械(一说是三菱重工业神户造船所)应关东军要求,以ミカロ型为基础,研制出一辆编号为501的ミカク型机车。这辆机车为风冷冷凝型蒸汽机车,机车的烟囱前方设置了排烟涡轮,排气管的排气由煤水车的冷凝器引导。该车的设计适应北满地区的无供水情况下的长途行车,通过了1,600公里的无供水行驶的测试记录。 ミカク 501应当注意的是,二战结束后被铁道部定型的解放9型蒸汽机车,其前身为华中铁道ミカサ型蒸汽机车,与南满州铁道ミカク型为完全不同的车型。 二战结束后的运用情况中国铁路解放6型南满州铁道及满州国铁所有之ミカロ型320辆,于二战结束时尚有312辆,分布于大连埠头局(20辆)、奉天(38辆)、锦州(32辆)、牡丹江(68辆)、哈尔滨(29辆)、齐齐哈尔(50辆)等铁路局,75辆出借于其他铁路。其余8辆可能转让给西鲜中央铁道。于二战后与华北交通之120辆ミカロ型机车一并改编为ㄇㄎ6(MK6)型,于1959年改称为解放6型(JF6),编号范围为3001-3475(或3600)。 1958年到1959年间沈阳机车制造厂曾仿制6辆,而解放6-3475也是目前已知的最大号解放6型蒸汽机车,由沈阳机车制造厂于1959年制造。 1959年由大连机车车辆厂与唐山机车车辆厂在解放6型蒸汽机车的基础上,联合研制出上游型蒸汽机车。上游型蒸汽机车的煤水车部分在设计上与原满铁ミカロ 22-43这批机车一样,两侧、后端之高度均有降低。 朝鲜铁道省미가유型/6600系列二战结束后,原由西鲜中央铁道接收自南满州铁道的8辆ミカロ型机车被朝鲜铁道省接收。朝鲜战争期间,向朝鲜援助了70辆ㄇㄎ系列蒸汽机车,其中包括ㄇㄎ6型。这些机车一度被铁道省编为미가유型,后改为6600系列。미가유18(6618)[5]和미가유21(6621)两台机车于2004年在德城线有目击记录;미가유28(6628)于2017年在有目击记录。 加装挡烟板的朝鲜가유型/6600系列韩国铁道미카6型 韩国于1947年由美*政厅向日本汽车制造订购5辆原满铁ミカロ,并编为미카6(Mika6)型。应当注意的是,韩国铁道一些미카1型机车在20世纪50年代初期被川崎重工业改造为燃烧褐煤,这些机车同样编为미카6型。 越南铁路Giải Phóng 6型 于越南战争期间援助北越60辆解放6型机车,这些机车被越南铁路命名为Giải Phóng 6型,简称GP6型。退役后废弃在广西壮族自治区来宾市合山市境内的3台解放6型蒸汽机车据传曾经在越战期间援助给北越,中越关系恶化后被收回,之后转入合山煤田服役直至退役,但由于某些原因未被拆除。这三台机车的外观并不完整,部分零件缺失。 三辆退役后废弃在广西壮族自治区来宾市合山市境内的3台JF6型机车:尽管这三台机车的外观并不完整,部分零件缺失,但2018年5月南宁铁路局柳州机务段将这些机车按再生资源价格,以每辆车70000元人民币出售给合山市旅游局用于工业旅游项目。 国产解放6型蒸汽机车 组装 1949年2月,获得解放的沈阳皇姑屯车辆厂员工开展“死车复活”运动,利用厂内散存的零部件,修复组装出了华东号蒸汽机车。 制造 解放6型蒸汽机车是沈阳机车车辆工厂于1958年制成的工矿运输和调车用机车。该车到1960年停产为止共计制造了5台。 解放6型蒸汽机车是一种中等功率机车,适用于工矿运输和铁路编组站或调车场的列车的编组、解体等调车作业。 当时决择制造解放6型机车的其中一个原因是: 因为厂内有现成的可以利用的该型机车的主车架片半成品坯料。机车基本是按原设计图纸制造的。 该型机车虽然原先设计于三十年代,型式较老,但后来在机车厂修中,结合检修经验和运用要求,並随着技术发展。进行了蜾纹公制化、配件简统化工作,並在部分机车上对一些设计结构进行了现代化政造。 其主要结构特征及改造情况如下: 该型机车为两个汽缸,过热蒸汽单膨胀式,带有四轴煤水车。机车轴式为1-4-1,最大动轮轴重为18.89t,机车轮周功率为1275马力。 蒸汽锅炉采用有燃烧室的宽火箱,火箱总容积(m')与炉床面积(m2 )之比为1.42,炉篦有效通风面积占炉篦而积的百分率为27.6。锅炉最低水位容水量(10℃)为8546kg。蒸汽调整阀为上扬型钱巴式,满开时燕汽通路闻积为95.6cm*。 钱巴式调整阀采用A型过热器,过热管蒸汽通路断面积为188.1cm*。弹簧式安全阀有消音。注水器为 X1o型吸上式。 烟箱废汽喷管为简形单孔式。灰箱为滑门式。炉门操纵为风动脚踏式。 该机车的汽机采用铸铁汽缸,勾贝杆身经高频淬火,最大承力302. 9kN (30887kg-f)。采用双板式十字头,华氏阀动装置,汽阀为勾贝阀式厂修时部分机车改为特洛菲莫夫分动式汽阀。摇杆断面作成工字形,大端为方框式,与杆体用三个大螺栓紧固连接。连杆杆身断面为矩形。回动装置为风动动力回动机。润滑给油原设计采用五眼給油器,后改装8管及14管压油机,集中给油,能够随机车运行条件变化而自动调节给油量。“导轴、动轴、从轴均采用滑动轴瓦稀油润滑。播杆大端瓦及主连杆瓦亦改为稀汕油润滑。 主车架为棒式,厚102mnm.弹簧装置为三支点支持。采用吊环式导轮转向架,弹簧式从轮转向架,附有弹簧复原装置。机车动轮采用辐条式轮心。煤水车采用焊接结构的水柜和底架,拱板型二轴转向架,D轴球墨铸铁轴瓦挂白合金。机车与煤水车间用中间牵引杆连接。 中间级冲器为圆弹簧式。 车钩为上提式二号车钩,安装3号缓冲器。 采用ET6型空气制动机。原为两个240单式空压机,部分机车改装复式空压机。机车制动倍率6.4,煤水车制动倍率5.9。 司机室为密闭式,两侧有了望窗。照明涡轮发电机原为K,型,后改为JWF- 1亿型涡轮发电机,电压为50V,功率为1kW。 司机室为密闭式,两侧有了望窗机车制造后试运行良好,达到设计运用要求。 机车技术 解放6型蒸汽机车,在计算供汽率55公斤/平方米小时,速度45公里时功率为1270马力。最大供汽率70公斤/平方米小时,功率约为1650马力,起步牵引力为17450千克。 从功率曲线图可以看出,机车在45公里后,高速运行期间功率急速下降。在70公里,计算供汽率55公斤/平方米小时时,机车只有1100马力。 国产解放6型3472号蒸汽机车 上游型蒸汽机车上游型蒸汽机车又称为上游型工矿用小型蒸汽机车。 1960年,唐山工厂在MA6(ㄇㄎ6)型机车的基础上改造设计并试制出第一台上游型机车,代号SY。机车全长21519(21643)毫米,构造速度每小时80公里,模数牵引力204千牛,轴式1—4—1。 机车参数 用 途 工矿、调车、小运转 研制生产 四方厂、唐山厂 首台年份 1960年 生产台数 1772台轴 式 1-4-1 轨 距 1435 整备重量 140t 粘着重量 61.5t 动轴轴重 15.375t 轮周功率 1100kW/1500马力 模数牵引力 20766kg 机车总功率 8.5% 单位马力质量 63.66kg 构造速度 80km/h 最小曲线 125m 固定轴距 4410mm 机车总轴距 9530mm 机车煤水车总轴距 18860mm 最大高度 4446mm 最大宽度 3300mm 机车煤水车总长 21643mm 煤水车装煤量 9.5t 煤水车装水量 25m3 锅炉部分火箱形式 宽式 过热器形式 A型 蒸汽压力 14.5个大气压 炉床面积 4.57m2 管板间距离 4650mm 大烟管数目x直径 36 X 133 小烟管数目x直径 96 X 51 总蒸发传热面积 161.3m2 过热传热面积 65.5m2 火箱容积 7.23m3 汽机部分气缸数目 2 气缸直径 530mm 鞲鞴(活塞)行程 710mm 汽阀直径 300mm 进气余面 32mm 排气余面 0mm 进气导程 5mm 最大遮断比 85% 设计历史 上游型蒸汽机车最初命名为“工农型”,1959年由大连机车车辆厂与唐山机车车辆厂联合研制,在解放6型(JF6,即ㄇㄎ6型)蒸汽机车的基础上改进设计。1960年由唐山机车车辆厂修改设计,改名为“上游型”(取力争上游之意),车型代号SY。1961年由唐山厂联合青岛四方机车车辆厂改进设计。于1964年开始批量生产,由唐山机车车辆厂为主要生产制造厂家[注 1]。至1999年编号1772的最后一台上游型蒸汽机车出厂后最终停产,累计制造了1820辆。 大连机车车辆厂与唐山机车车辆厂联合研制,最早的上游型蒸汽机车 典型的和平型与解放6型的结合体,装有蒸汽干燥管,从驾驶室和煤水车的造型可以看出是典型的干线机车设计。1961年由唐山厂联合青岛四方机车车辆厂改进设计后的上游型蒸汽机车 取消了蒸汽干燥管,但是从驾驶室和煤水车的造型可以看出还是有干线机车影子。1964年后生产的上游型蒸汽机车,上游0001号蒸汽机车(太原钢铁厂)可以看出和后来批量生产的上游型的区别。 上游0001号,太原钢铁厂上游0001号,太原钢铁厂1964年后批量生产的上游型蒸汽机车 为了调车倒车行驶向后瞭望,煤水车后端采用后部倾斜设计,煤仓亦向内收缩 上游型蒸汽机车视频 结构特点 锅炉与附件·锅炉为全电焊结构,火箱有燃烧室; ·组合式铸钢过热箱,A型 (四管双曲折式)过热管; ·板式炉蓖,装有风动摇炉装置; ·装有上提式X10型注水器; ·右侧放水阀装有洗棉丝筒装置; ·S1型炉门,装有风动脚踏阀,灰箱门框内装有暖气通道。 机械部·汽缸为铸钢制成,磺辅头为一体铸钢式,采用三瓣式分解涨圈; ·摇杆为一体式,连杆为板式; ·摇连杆及阀动各杆采用稀油润滑; ·华氏阀装置,汽阀为特氏阀; ·汽缸、汽室、阀杆及磺辅杆填料采用集中给油; ·汽缸排水阀为脚踏式; ·装有动力回动机。 车架及走行部·棒式车架,设自动调整楔铁装置; ·动轮轮心为箱式,铸有均重铁;导、从轮轮心为辐条式; ·吊环式导轮转向架,·单轴式从轮转向架,弹簧式复原装置; ·三支点式弹簧装置; ·导、动、从轴均采用稀油润滑; ·车架前缓冲铁及连接箱上,各装有粘着重量增加器。 制动装置·采用ET6型空气制动装置; ·使用复式空气压缩机; ·两个总风缸,总容积为973L; ·两个356x245机车制动缸; ·制动倍率为6.33; ·采用单独撒砂装置。 司机室及照明司机室为密闭式,内设暖气装置; ·采用ZWF—IZ型涡轮发电机。 凸出的瞭望窗由于是工矿机车,锅炉设计紧凑,司机可以看到锅炉前方· 煤水车·转向架为二轴铸钢整体侧架式,轮心为辐条式; ·水箱为全电焊结构,底架除牵引杆托套及从板座两处为铆接外,其余为全电焊结构; ·后部牵引装置采用13号上作用式车钩及MX-1型摩擦式橡胶缓冲器; ·有手制动装置。 机车情况上游型0001号机车于1962年在大连所的机车定置试验台上进行了牵引热工试验,试验结果如下: (1)计算速度23.4km/h时相应的轮周牵引力为14920kg,计算供汽率61公斤时最大轮周功率为1501马力 (1103.2kW),汽室温度为 358度。 (2)计算供汽率时每轮周马力·小时标准蒸汽消耗量为7.58kg,最高汽机有效热效率为13.15%,机车总效率为8.5%。试验证明,上游型机车的耗汽特性和汽机效率以及机车总效率是令人满意的。 在最大供汽70公斤,50公里时机车最大出力约为1666马力。 虽然是工矿机车,但是也有上游加装挡烟板的。 加装挡烟板的上游 出口至美国1989年到1991年间唐山机车车辆工厂向美国出口了三台上游型蒸汽机车(编号1647M、1658M、1698M),作为旅游用途以及动态展示。 1647M:初期配属于埃塞克斯山谷铁路。1991年,由于唐山机车车辆工厂为萨斯奎汉纳和西部铁路(英语:New_York,_Susquehanna_and_Western_Railway)制造的1698M号上游型蒸汽机车因轮船沉船未能交付[1][2],萨斯奎汉纳和西部铁路从埃塞克斯山谷铁路买下1647M号车,并改机车车号为142号以纪念因沉船而未能交付的1698M(141)号机车。 火灾前的16581658M:初期配属于诺克斯和凯恩铁路(英语:Knox and Kane Railroad),后改名为58号。2008年3月16日,该机车在一场发生于凯恩车库的火灾中受损严重[3]。在诺克斯和凯恩铁路破产后,埃塞克斯山谷铁路(英语:Valley Railroad (Connecticut))买下并修复58号机车,58号机车后被埃塞克斯山谷铁路重新编号为3025号(英语:康涅狄格山谷铁路325号机车)。 浴火重生的30251698M:唐山机车车辆工厂为萨斯奎汉纳和西部铁路(英语:New_York,_Susquehanna_and_Western_Railway)制造,萨斯奎汉纳和西部铁路重新编号为141号,因轮船沉船而未能交付。 技术特点 出口美国SY型蒸汽机车是唐山机车车辆工厂在上游型蒸汽机车图纸的基础上,参照美国提出的技术要求,于1989年设计制造的,共制造2台 出美国机车的结构特点如下: 司机操纵装置(调整阀手把、大小闸把等)设在司机室右侧。机车与煤水车间的牵引杆左右装有两条铸钢安全链。机车全部保温材料采用硅酸纤维毡。 司机操纵装置(调整阀手把、大小闸把等)设在司机室右侧锅炉及附件 锅炉为全电焊结构,炉撑、穿钉与锅炉钢板的焊接及烟箱管板的焊接均采用坡口焊接。火箱有燃烧室 组合式铸钢过热箱,过热管为A型,右操纵钱巴式调整阀 板式炉籭,装有左侧操纵的风动摇炉装置 板式炉籭,煤粉不宜掉落,适合于粉煤。 炉籭除了板式还有齿式,齿式炉籭,炉床通风好,适合于结跏煤。前进型使用就是齿式装有X10型注水器,φ50双型锅炉止回阀 两个90锅炉安全阀,三个奥氏放水阀。右侧放水阀装有洗棉丝装置,五音横开式铸铜汽笛 S型炉门,风动固定脚踏阀式操纵。灰箱门为滑门式,门框内有暖汽 锅炉右侧装有带三个验水阀的水柱。 机械部: 汽缸由铸钢制成,勾贝头为一体铸钢式,A型三瓣分段带肩式涨圈 杆为一体式身为工字型,连杆为板式 摇连杆及阀动各杆采用稀油润滑 华氏阀装置,汽阀为特氏 汽缸、汽室、阀杆及勾贝杆填料均采用8孔压油机给油 机车右侧装有动力回动机。 车架及走行部 动轮心为箱式,铸出均重铁;导、从轮心为辐条式 吊环式导轮转向架,单轴式从轮转向架,弹簧式复原装置 弹簧装置为三点式 导、动、从轴箱油盒均采用泡沫塑料油托式润滑 在前级冲铁及车架连接箱上各装有粘着重量增加器。 粘着重量增加器工作原理,在起步或者上坡时,打开作用风缸,将前或后导向轮略微抬起,将导轮的承载重量转移到主动轮上,最大可以增加6吨轴重,增加粘着重量8%—10%,当机车速度增加(货运机车30公里/小时,客运机车40—45公里/小时),关闭粘着重量增加器,因为在低速范围内,粘着重量一时增加是完全允许的,因为钢轨的最大应力及导轮出轨的可能性均发生在高速。 也可以将前或后导向轮向下压,将动轮的承载重量转移到导向轮上,以减轻轴重,而且可以自动控制粘着重量增加器之开关,建设型,上游型及改造后的解放型机车均装有粘着重量增加器(内燃电力机车由于结构原因,只能增加压铁,而且无法自动控制) 制动装置: 装用ET型空气制动装置 机车左侧装有一个复式空压机 两个总风缸(大风缸装在机车右侧,小风缸装在机车前端),总容积973L 两个356×254机车制动机;采用单独撒砂装置 司机室及照明 驾驶室为密闭是,驾驶室两侧有凸出式瞭望窗,室内有眨汽装置 采用JwF-1z型涡轮发电机,电器开关安装在司机室右侧 煤水车 煤水车为四轴式,两台二轴铸锅侧转向架,轮心为幅条式,有手制动装置一个254×305的制动缸轴箱油盒用泡沫塑料油托式润滑 车钩为13号上作用式,装有摩擦式橡胶级冲器 浴火重生的上游 至韩国 1994年,韩国铁道向长春机车工厂订购了3016号上游型蒸汽机车[注 4],韩国铁道自编号为901号(朝鲜语:한국철도공사 901호 증기 기관차)。901号机车每逢星期日和公众假期,投入郊外线和京义线牵引观光列车。由于亚洲金融风暴的缘故,观光列车于2000年5月15日起停止运营。该机车曾先后静态展示于水色站、店村站,现静态展示于丰基站。 本文参考 《中国铁路机车四十年》 《蒸汽机车牵引计算学》 《蒸汽机车》 北城百科,图片来源于互联网,部分图片来源于宁柳跨越,如有侵权请联系移除。 |
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