Паровозы типа «Yellowstone»

Паровоз типа 1-4+4-2 явился дальнейшим развитием паровоза северо-американского типа 1-4+4-1, системы Маллет, с машиной однократного расширения (простого действия). В результате применения 2-х осой поддерживающей тележки, вместо одноосной, была обеспечена возможность установки котла увеличенных размеров и с более развитой топочной частью.

Поводом для создания паровоза типа 1-4+4-2 послужило стремление частной железной дороги «Северная Тихоокеанская» (Northern Pacific) снизить себестоимость перевозок на участке Менден-Глиндайв, протяжённостью 329 км, имеющем максимальный уклон пути 110/00. На этом участке, профиль и расположение подъёмов были таковы, что применение двойной тяги не являлось рентабельным. Большой паровоз типа 1-4-1 с бустером, развивающий силу тяги в 285080 кГс, мог вести состав весом до 2225 ам. тонн, поэтому товарные поезда весом в 4000 ам. тонн, прибывавшие в Глиндайв с запада, для дальнейшего следования по участку Менден-Глиндайв, переформировывались в 2 поезда. Такое же положение получалось и в западном направлении от Менден. Во второй половине 1920-х годов были произведены многочисленные изыскания с целью реконструкции и смягчения профиля пути на этом участке. В итоге этих изысканий было сделано заключение в том, что работы по смягчению профиля участка до величины уклона в 4÷5 0/00 обойдётся чрезвычайно дорого. В этой связи, был востребован паровоз способный вести состав весом в 4000 ам. тонн по участку Менден-Глиндайв в обоих направлениях. Существующие паровозы системы Маллет, типа 1-4+4-1, не соответствовали этому требованию по размерам и мощности котла. Однако, благодаря тому, что в 1925 году были созданы удачные конструкции паровозных 2-х осных поддерживающих тележек, фирма ALCO приняла решение использовать её в паровозе типа 1-4+4-2, способном заменить собой два паровоза типа 1-4-1 на участках с тяжёлым профилем пути. Таким образом, проектируемый паровоз типа 1-4+4-2, явился дальнейшим развитием типа 1-4+4-1. Благодаря применению 2-х осой поддерживающей тележки, вместо одноосной, была обеспечена возможность установки котла увеличенных размеров и с более развитой топочной частью. Первый прототип паровозов типа 1-4+4-2 (по американской классификации 2-8+8-4) получивший название: «Yellowstone», был построен в 1928 году заводом ALCO для ж.д. Northern Pacific (Северная тихоокеанская). Этому паровозу была присвоена дорожная серия «Z-5». В начале 1929 года паровоз был передан АЛКО — Северной тихоокеанской ж.д. для нормальной эксплуатации.

Впоследствии ALCO построила еще не менее 3-х аналогичных паровоза. Самым мощным из них явился паровоз построенный для ж.д. Duluth, Missabe & Iron Range, обозначенный дорожной серией «М-4». Он развивая тяговое усилие до 65 тонн, водил в одиночку рудные составы массой до 13000 тонн.

Техническое описание первого прототипа[ | код]

Котёл паровоза типа 1-4+4-2 является самым большим паровозным котлом в мире, он работает под давлением в 17,6 кг/см² и испаряет 54400 кг воды в час. Цилиндрическая часть котла — коническая, образована из телескопически сопряжённых цилиндрических барабанов. Вес котла — 74800 кГс. Конструкция котла специально приспособлена для сжигания суббитуминозного угля добываемого из копей в Кольстрипе (Монтана), принадлежащих железнодорожной компании. Этот уголь, при низкой теплотворной способности хорошо горит. Огневая коробка топочной части котла самая большая из когда-либо применявшихся на паровозах. В огневой коробке размещены три термосифона типа Никольсона (Nicholson), а в камере догорания — два аналогичных термосифона. Огневая коробка оборудована кирпичным сводом Гайнеса (Gaines). Котёл отапливается с использованием стандартного стокера типа В, обеспечивающего подачу 18100 кг угля в час. Котёл оборудован двумя спаренными водоподогревателями системы Коффина (Coffin), типа В. Регулятор пара — многоклапанный, поднятие и опускание его клапанов, впервые в практике паровозостроения, производится от пневмо-механического привода к регулятору системы ALCO (спроектирован и построен ALCO). Привод регулятора работает при помощи сжатого воздуха, но предусмотрена возможность ручного управления.

Цилиндры паровозной машины выполнены цельнолитыми. Самостоятельные пароподводящие трубы для каждого цилиндра выполнены таким образом, что к каждому из четырёх цилиндров обеспечивается подвод одинакового количества пара при одинаковом рабочем давлении, что в значительной степени снижает напряжения в дышлах и интенсивность износа этих дышел и осевых шеек. Пароподводящие трубы передних цилиндров снабжены гибкими сферическими стальными соединениями, паронепроницаемость которых обеспечена набивкой типа Джонс Менвиль (Johns Manville). Крейцкопфные параллели улучшенной конструкции. При их монтаже предусмотрена посадка, предупреждающая срез болтов.

Кронштейн переднего буферного бруса представляет собой цельное стальное литьё, образующее жёсткую раму, идущую от буферного бруса до подвижного сочленения. Тележки с их хвостовиками отлиты как одно целое. На передних движущих колёсах каждой группы( колёс) имеется прибор системы ALCO для бокового перемещения. Ведущие и промежуточные движущие колёсные пары каждой группы, оборудованы буксовыми коробками типа Гриско (Grisco). Задняя поддерживающая 2-х осная тележка оборудована бустером системы Франклина (Franklin), работающим с отсечкой в 50 %.

Первый паровоз был впервые в мире снабжён необыкновенно большим 7-ми осным тендером, с подвижной передней 2-х осной тележкой и задней неподвижной 5-ти осной тележкой, снабжённой балансирами системы Коммонвелт (Commonwealth). Рама тендера — несущей конструкции, являлась одновременно узлом экипажной части и днищем прямоугольного водяного бака. Угольный бункер тендера оборудован стандартным толкателем угля (пушером).[1] стр. 57.

Техническая характеристика первого паровоза типа 1-4+4-2[ | код]

Железная дорога — Северная Тихоокеанская (N.P.);
Дорожная серия — Z-5;
Номер серии по дороге — 5000;
Фирма построившая паровоз — ALCO;
Номер серии по дороге — 9016;
Год выпуска с завода — 1928;
Сила тяги — 63500 кГс;

Котёл:

Топливо — полубитуминозный уголь;
Площадь колосниковой решётки — 16,9 м²;
Длина топки — 6759 мм;
Ширина топки — 2902 мм;
Диаметр 1-го барабана котла — 2800 мм;
Дымогарные трубы: количество и диаметр — 92 — 57 мм;
Жаровые трубы: количество и диаметр — 280 — 89 мм;
Длина труб между наружными плоскостями решёток — 6706 мм;
Поверхность нагрева топки — 81,0 м²;
Поверхность нагрева жаровых и дымогарных труб — 631,8 м²;
Общая испаряющая поверхность нагрева — 712,8 м³;
Поверхность нагрева пароперегревателя — 299,0 м²;
Полная поверхность нагрева (включая пароперегреватель) — 1011,8 м²;
Рабочее давление пара — 17,6 кГс/см²;

Машина:

Передние цилиндры, диаметр и ход поршня — 660×813 мм;
Задние цилиндры, диаметр и ход поршня — 660×813 мм;
Диаметр движущих колёс — 1600 мм;

Экипажная часть:

Сила тяги — 63500 кГс;
Общий вес паровоза — 325,2 тонн;
Сцепной вес — 250,8 тонн;
Средняя осевая нагрузка на движущую колёсную пару — 26,8÷26,9 тонн;
Нагрузка на переднюю тележку — 22,0 тонн;
Нагрузка на заднюю тележку — 52,0 тонн;
Общая колёсная база паровоза — 20320 мм;
База движущих колёс — уточнить мм;
Жёсткая база колёс — 5105 мм;
Колёсная база паровоза и тендера — 34112 мм;

Тендер:

Вес тендера в гружённом состоянии — 181,9 тонн;
Ёмкость водяного бака тендера — 80,2 м³;
Запас угля в тендере — 27,0 ам. тонн;

Вышеприведенные данные взяты из:[2]

Однотипные паровозы последующих выпусков[ | код]

В течение периода производства паровозов типа 1-4+4-2, по индивидуальным заказам частных дорог, в конструкцию паровозов «Yellowstone», вносились многочисленные изменения. В частности: спицевые колёсные центры движущих колёс были заменены дисковыми, изменилась конструкция бегунковой и поддерживающей тележек. Претерпели изменения конструкция будки машиниста и тендера. В 1940-хх годах, паровозы типа 1-4+4-2 снабжались как 7-осными тендерами с полуцилиндрическим водяным баком, так и 6-ти осными тендерами с прямоугольными водяными баками.

Завершающим конструктивным развитием паровоза типа 1-4+4-2 «Yellowstone», в направлении повышения конструкционной скорости при некоторым снижением мощности, явился паровоз типа 2-4+4-2 «Big Boy».

Примечания[ | код]

  1. Американские железнодорожные энциклопедии. Том 1. Локомотивы. Трансжелдориздат. Москва.. 1938 г. стр.57
  2. Американские железнодорожные энциклопедии. Том 1. Локомотивы. Трансжелдориздат. Москва.. 1938 г. стр.49