中国蒸汽机车科普(六)

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中国蒸汽机车科普(六)

2024-07-09 05:06:09| 来源: 网络整理| 查看: 265

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1658

1658M: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3025

1698M: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》

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