Паровоз - Steam locomotive

41 018 из Deutsche Reichsbahn восхождение на знаменитый Schiefe Ebene, 2016

В LNER класс A4 4468 Кряква встроенный Донкастер это самый быстрый паровоз, достигший 203 км / ч 3 июля 1938 года.

В ЛНЕР Класс A3 4472 Летающий шотландец был первым паровозом, официально достигшим скорости 100 миль в час (160 км / ч) 30 ноября 1934 года.

Воспроизвести медиа

41 018 восхождение на Schiefe Ebene с 01 1066 так как толкающий локомотив (видео 34,4 МБ)

А паровоз это тип железнодорожный локомотив что производит свои тяговая сила через паровой двигатель. Эти локомотивы питаются за счет сжигания горючего материала - обычно угля, дерева или нефти - для производства пара в котел. Пар движется возвратно-поступательно. поршни которые механически связаны с главными колесами (машинистами) локомотива. И топливо, и вода доставляются вместе с локомотивом, либо на самом локомотиве, либо в вагоны (тендеры) тянул сзади.

Паровозы впервые были разработаны в объединенное Королевство в начале 19 века и использовался для железнодорожного транспорта до середины 20 века. Ричард Тревитик построил первый паровоз в 1802 году. Первый коммерчески успешный паровоз был построен в 1812–1813 гг. Джон Бленкинсоп^[1], то Саламанка (локомотив); то Передвижение № 1, построен Джордж Стивенсон и его сын Роберт компания Роберт Стивенсон и компания, был первым паровозом, перевозившим пассажиров по железной дороге общего пользования, Стоктон и Дарлингтон железная дорога в 1825 г. В 1830 г. Джордж Стефенсон открыл первую междугородную железную дорогу общего пользования, Ливерпуль и Манчестер Железная дорога. Роберт Стефенсон и компания были выдающимся производителем паровозов в первые десятилетия использования пара для железных дорог в Соединенном Королевстве, Соединенных Штатах и ​​большей части Европы.^[2]

В ХХ веке главный инженер-механик Лондон и Северо-Восточная железная дорога (ЛНЕР) Найджел Гресли разработал некоторые из самых известных локомотивов, в том числе Летающий шотландец, первый паровоз официально зарегистрировал скорость более 100 миль в час в пассажирских перевозках, а также LNER класс A4, 4468 Кряква, который до сих пор является самым быстрым паровозом в мире (126 миль в час).^[3]

С начала 1900-х годов на смену паровозам постепенно пришли электрический и тепловозы, когда железные дороги полностью перешли на электрическую и дизельную энергию с конца 1930-х годов. Большинство паровозов были выведены из эксплуатации к 1980-м годам, хотя некоторые из них продолжают курсировать по туристическим маршрутам и историческим маршрутам.

История

Британия

Первые железные дороги использовали лошадей для буксировки телег. железнодорожные пути.^[4] В 1784 г. Уильям Мердок, а Шотландский изобретатель, построил малогабаритный прототип паровоза в г. Бирмингем.^[5] Полномасштабный рельсовый паровоз предложил Уильям Рейнольдс около 1787 г.^[6] Первый действующий образец паровоза был спроектирован и построен пионером парохода. Джон Фитч в США в 1794 г.^[7] Его паровоз использовал внутренние колеса с лопастями, которые направлялись по рельсам или гусеницам. Модель до сих пор существует на Историческое общество Огайо Музей в Колумбусе.^[8] Подлинность и дата этого локомотива оспариваются некоторыми экспертами, и работоспособный паровоз должен ждать изобретения паровая машина высокого давления к Ричард Тревитик, который первым начал использовать паровозы.^[9]

Локомотив Coalbrookdale 1802 года Тревитика

Первым полноценно действующим железнодорожным паровозом был 3 футов (914 мм) калибр Coalbrookdale Locomotive, построенный Тревитиком в 1802 году. Он был построен для Coalbrookdale металлургический завод в Шропшир в объединенное Королевство хотя записи о его работе там не сохранились.^[10] 21 февраля 1804 года произошло первое зарегистрированное путешествие по железной дороге на паровой тяге, когда еще один локомотив Тревитика тащил поезд по 4 фута 4 дюйма (1321 мм) трамвай от Pen-y-darren металлургический завод, рядом Мертир Тидвил, чтобы Аберсинон в Южном Уэльсе.^[11][12] Сопровождаемый Эндрю Вивиан, он работал с переменным успехом.^[13] Конструкция включала ряд важных нововведений, в том числе использование пара высокого давления, что уменьшило вес двигателя и повысило его эффективность.

Тревитик посетил район Ньюкасла в 1804 году и имел готовую аудиторию из владельцев угольных шахт и инженеров. Визит был настолько успешным, что угольные железные дороги на северо-востоке Англии стали ведущим центром экспериментов и разработок паровоза.^[14] Тревитик продолжил свои собственные эксперименты с паровой двигательной установкой на другом трио локомотивов, в заключение Поймай меня, кто может в 1808 г.

В Саламанка локомотив

В Передвижение в Дарлингтонском железнодорожном центре и музее

В 1812 г. Мэтью Мюррей успешный двухцилиндровый стойка локомотив Саламанка впервые побежал на с перилами зубчатая рейка Миддлтон железная дорога.^[15] Другой известный ранний локомотив был Пыхтеть Билли, построенный инженером 1813–14 гг. Уильям Хедли. Он был предназначен для работы на угольной шахте Уилам возле Ньюкасл-апон-Тайн. Этот локомотив - самый старый из сохранившихся, и он находится в статической экспозиции Музея науки в Лондоне.

Джордж Стивенсон

Джордж Стивенсон, бывший горняк, работавший слесарем на шахте Киллингворт, развил до шестнадцати Локомотивы Киллингворта, в том числе Блюхер в 1814 году, еще один в 1815 году и (недавно идентифицированный) Киллингворт Билли в 1816 г. Он также построил Герцог в 1817 г. для Железная дорога Килмарнок и Трун, который был первым паровозом, работавшим в Шотландии.

В 1825 г. Джордж Стивенсон построен Локомоция №1 для Стоктон и Дарлингтон железная дорога на северо-востоке Англии, где была первая в мире государственная паровая железная дорога. В 1829 году его сын Роберт построил в Ньюкасле Ракета, который вошел и выиграл Рейнхилл Испытания. Этот успех привел к тому, что компания превратилась в выдающегося производителя паровозов, используемых на железных дорогах Великобритании, США и большей части Европы.^[16] В Ливерпуль и Манчестер Железная дорога открылся годом позже, используя исключительно паровую энергию для пассажиров и товарные поезда.

Соединенные Штаты

В Stourbridge Lion

Многие из первых локомотивов для американских железных дорог были импортированы из Великобритании, в том числе первые локомотивы. Stourbridge Lion а позже Джон Булл (Все еще самый старый работоспособный автомобиль с двигателем в США любого вида, по состоянию на 1981 г.). Однако быстро была создана отечественная локомотивная промышленность. В Железная дорога Балтимора и Огайо с мальчик с пальчик в 1830 году, спроектирован и построен Питер Купер,^[17] был первым локомотивом, построенным в США, который запускался в Америке, хотя он был задуман как демонстрация потенциала паровой тяги, а не как прибыльный локомотив. В ДеВитт Клинтон также был построен в 1830-х годах.^[16]

Континентальная Европа

Первое железнодорожное сообщение за пределами Соединенного Королевства и Северной Америки было открыто в 1829 году в Франция между Сент-Этьен и Лион. Затем 5 мая 1835 года первая линия в Бельгии соединила Мехелен и Брюссель. Локомотив получил название Слон.

Фото Адлер сделано в начале 1850-х гг.

В Германии первым работающим паровозом был реечной двигатель, похожий на Саламанка, разработанный британским пионером локомотивов Джон Бленкинсоп. Построен в июне 1816 г. Иоганн Фридрих Кригар в Королевском чугунолитейном заводе Берлина (Königliche Eisengießerei zu Berlin) локомотив ехал по круговой колее на заводском дворе. Это был первый локомотив, построенный на материковой части Европы, и первый пассажирский паровоз; любопытные зеваки могли за определенную плату ездить в прикрепленных вагонах. Он изображен на новогоднем значке Королевской литейной, датированном 1816 годом. Другой локомотив был построен с использованием той же системы в 1817 году. Они должны были использоваться на ямы железных дорог в Königshütte и в Луизентале на Сааре (сегодня часть Völklingen ), но ни один из них не мог быть возвращен в рабочее состояние после разборки, перемещения и повторной сборки. 7 декабря 1835 г. Адлер впервые пробежал между Нюрнберг и Фюрт на Баварская железная дорога Людвига. Это был 118-й паровоз с локомотивного завода Роберт Стивенсон и находился под патентной защитой.

В Австрия, первый локомотив в Австрии

В 1837 году в Австрии на Император Фердинанд Северная железная дорога между Вена-Флоридсдорф и Deutsch-Wagram. Самая старая в мире постоянно работающая паровая машина также работает в Австрии: ГКБ 671 построен в 1860 году, никогда не выводился из эксплуатации и до сих пор используется для особых экскурсий.

В 1838 году в Германии был построен третий паровоз. Саксония, был изготовлен Maschinenbaufirma Übigau возле Дрезден, построенный проф. Иоганн Андреас Шуберт. Первым локомотивом собственной разработки в Германии был Beuth, построен Август Борзиг в 1841 г. Первый локомотив производства Henschel-Werke в Кассель, то Drache, был доставлен в 1848 году.

Первые паровозы, работавшие в Италии, были Баярд и Везувий, работающий на Неаполь-Портичи линия, в Королевстве Обеих Сицилий.

Первая железнодорожная линия над территорией Швейцарии была Страсбург –Базель линия открылась в 1844 году. Три года спустя, в 1847 году, первая полностью швейцарская железнодорожная линия, Spanisch Brötli Bahn, от Цюриха до Бадена.

Основная форма

Котел

В жаротрубный котел было стандартной практикой для паровоза. Хотя другие виды котел были оценены, что они не получили широкого распространения, за исключением примерно 1000 локомотивов в Венгрии, которые использовали водяную трубу. Бротанский котел.^{[нужна цитата ]}

Паровоз с открытыми котлом и топкой (топка слева)

Котел состоит из топки, в которой сжигается топливо, бочки, в которой вода превращается в пар, и коптильни, в которой давление немного ниже, чем вне топки.

Твердое топливо, такое как дрова, уголь или кокс, выбрасывается в топку через дверь через дверь. пожарник, на набор решетки которые удерживают топливо в постели во время горения. Пепел через решетку попадает в зольник. Если в качестве топлива используется масло, необходима дверь для регулирования потока воздуха, обслуживания топки и очистки масляных форсунок.

Жаротрубный котел имеет внутренние трубы, соединяющие топку с дымовой камерой, по которым протекают дымовые газы, передавая тепло воде. Все трубы вместе образуют большую площадь контакта, называемую поверхностью нагрева трубы, между газом и водой в котле. Котловая вода окружает топку, чтобы металл не перегрелся. Это еще одна область, где газ передает тепло воде и называется поверхностью нагрева топки. Пепел и уголь накапливаются в дымовой камере, когда газ поднимается по дымоходу (стек или дымовая труба в США) выхлопным паром из цилиндров.

Давление в котле необходимо контролировать с помощью манометра, установленного в кабине. Водитель или пожарный может сбросить давление пара вручную. Если давление достигает проектного рабочего предела котла, предохранительный клапан открывается автоматически, чтобы снизить давление^[18] и избежать катастрофической аварии.

Последствия взрыва котла на железнодорожном локомотиве, c.1850

Выхлопной пар из цилиндров двигателя выстреливает из сопла, направленного вверх в дымоход дымовой камеры. Пар увлекает или увлекает за собой газы дымовой камеры, что поддерживает более низкое давление в дымовой камере, чем давление под решеткой топки. Эта разница давлений заставляет воздух проходить через угольный пласт и поддерживать огонь.

Поиск тепловая эффективность больше, чем у типичного жаротрубного котла, привели инженеров, таких как Найджел Гресли, чтобы рассмотреть водотрубный котел. Хотя он тестировал концепцию на LNER Класс W1, трудности во время разработки превзошли желание повысить эффективность этого пути.

Пар, образующийся в котле, не только приводит в движение локомотив, но также используется для управления другими устройствами, такими как свисток, воздушный компрессор для тормозов, насос для пополнения воды в котле и система отопления пассажирского вагона. Постоянная потребность в паре требует периодической замены воды в котле. В локомотивном тендере вода хранится в баке или оборачивается вокруг котла в случае танковый локомотив. Периодические остановки необходимы для пополнения баков; альтернативой был ковш, установленный под тендером, который собирал воду, когда поезд проезжал через панорама трека расположен между рельсами.

Пока локомотив производит пар, за количеством воды в котле постоянно следят, глядя на уровень воды в прозрачной трубке или смотровом стекле. Для эффективной и безопасной работы котла необходимо поддерживать уровень между линиями, отмеченными на смотровом стекле. Если уровень воды слишком высок, производство пара падает, эффективность снижается, и вода уносится вместе с паром в цилиндры, что может вызвать механическое повреждение. Более серьезно, если уровень воды становится слишком низким, верхний (верхний) лист топки обнажается. Без воды на поверхности листа, отводящего тепло сгорания, он размягчается и выходит из строя, пропуская пар высокого давления в топку и кабину. Развитие плавкая вилка устройство, чувствительное к температуре, обеспечивало контролируемый выпуск пара в топку, предупреждая пожарного о необходимости долить воду.

Накипь накапливается в котле и препятствует адекватной теплопередаче, а коррозия в конечном итоге приводит к разрушению материалов котла до такой степени, что его необходимо перестраивать или заменять. Для запуска большого двигателя может потребоваться несколько часов предварительного нагрева котловой воды, прежде чем будет доступно достаточное количество пара.

Хотя котел обычно размещается горизонтально, для локомотивов, предназначенных для работы на крутых склонах, может быть более целесообразным рассмотреть вертикальный котел или один установлен таким образом, чтобы котел оставался горизонтальным, но колеса наклонены в соответствии с наклоном рельсов.

Паровой контур

Тепловизионное изображение действующего паровоза

Пар, образующийся в котле, заполняет пространство над водой в частично заполненном котле. Максимальное рабочее давление ограничено подпружиненными предохранительными клапанами. Затем он собирается либо в перфорированной трубе, установленной над уровнем воды, либо в куполе, в котором часто находится регулирующий клапан, или дроссель, предназначенный для регулирования количества пара, выходящего из котла. Затем пар либо движется непосредственно по паропроводу к двигателю, либо спускается вниз, либо может сначала пройти во влажный коллектор перегреватель при этом роль последнего заключается в повышении теплового КПД и устранении капель воды, взвешенных в «насыщенном паре», состоянии, в котором он выходит из котла. На выходе из пароперегревателя пар выходит из сухого коллектора пароперегревателя и проходит по паропроводу, попадая в паровые резервуары, примыкающие к цилиндрам поршневого двигателя. Внутри каждого парового резервуара находится скользящий клапан, который распределяет пар через порты, которые соединяют паровой резервуар с краями пространства цилиндра. Роль клапанов двояка: впуск каждой свежей дозы пара и выпуск использованного пара после того, как он завершил свою работу.

Цилиндры двустороннего действия с паром, поступающим по очереди с каждой стороны поршня. В двухцилиндровом локомотиве по одному цилиндру располагается с каждой стороны транспортного средства. Шатуны сдвинуты по фазе на 90 °. За полный оборот рабочего колеса пар обеспечивает четыре рабочих хода; каждый цилиндр получает два впрыска пара за оборот. Первый ход - к передней части поршня, а второй - к задней части поршня; отсюда два рабочих хода. Следовательно, две подачи пара на каждую поверхность поршня в двух цилиндрах создают полный оборот рабочего колеса. Каждый поршень прикреплен к ведущей оси с каждой стороны шатуном, а ведущие колеса соединены между собой посредством соединительные тяги для передачи мощности от главного водителя на другие колеса. Обратите внимание, что при двух "мертвые точки ", когда шатун находится на той же оси, что и шатун на ведущем колесе, шатун не прикладывает крутящий момент к рулю. Следовательно, если обе кривошипные системы могут находиться в «мертвой точке» одновременно, и колеса должны остановиться в этом положении, локомотив не сможет начать движение. Следовательно, шатуны прикреплены к колесам под углом 90 ° друг к другу, поэтому только одна сторона может находиться в мертвой точке одновременно.

Каждый поршень передает мощность через крейцкопф, шатун (Главный стержень в США) и шатун на ведущее колесо (Основной драйвер в США) или заводить на ведущую ось. Движение клапанов в паровом резервуаре контролируется с помощью набора стержней и рычагов, называемых клапанная передача, приводимые в действие от ведущего моста или от шатунной шейки; клапанный механизм включает в себя устройства, которые позволяют реверсировать двигатель, регулировать ход клапана и синхронизацию событий впуска и выпуска. В отрезать точка определяет момент, когда клапан блокирует отверстие для пара, «перекрывая» впуск пара и, таким образом, определяя долю хода, во время которой пар поступает в цилиндр; например, отсечка на 50% пропускает пар на половину хода поршня. Остальная часть хода осуществляется за счет расширяющей силы пара. Тщательное использование отключения обеспечивает экономное использование пара и, в свою очередь, снижает расход топлива и воды. Рычаг реверсирования (Джонсон бар в США) или винтовой реверсор (если таковой имеется), который контролирует отсечку, поэтому выполняет аналогичную функцию коробка передач в автомобиле - максимальная отсечка, обеспечивающая максимальную тяговое усилие за счет эффективности, используется для трогания с места, в то время как отсечка всего 10% используется во время крейсерского движения, обеспечивая снижение тягового усилия и, следовательно, более низкий расход топлива / воды.^[19]

Выхлопной пар направляется вверх из локомотива через дымоход через сопло, называемое дымовая труба, создавая знакомый «пыхтящий» звук паровоза. Воздуховод помещается в стратегическое место внутри дымовой камеры, через которое в то же время проходят дымовые газы, проходящие через котел и решетку под действием паровой струи. Сочетание двух потоков пара и выхлопных газов имеет решающее значение для эффективности любого паровоза и внутренних профилей дымохода (или, строго говоря, выталкиватель) требуют тщательного проектирования и настройки. Это был предметом интенсивных исследований ряда инженеров (и часто игнорировался другими, иногда с катастрофическими последствиями). Тот факт, что тяга зависит от давления выхлопных газов, означает, что подача мощности и выработка электроэнергии автоматически регулируются. Среди прочего, необходимо найти баланс между получением достаточной тяги для сгорания и предоставлением выхлопным газам и частицам достаточного времени для их поглощения. В прошлом сильный сквозняк мог оторвать огонь от колосниковой решетки или вызвать выброс несгоревших частиц топлива, грязи и загрязнений, в связи с чем паровозы имели незавидную репутацию. Кроме того, откачивающее действие выхлопных газов имеет обратный эффект: обратное давление на стороне поршня, принимающего пар, что немного снижает мощность цилиндра. Конструирование выталкивателя выхлопных газов стало особой наукой, которой занимались такие инженеры, Чапелон, Giesl и Porta значительное улучшение теплового КПД и значительное сокращение времени обслуживания^[20] и загрязнение.^[21] Похожая система использовалась в некоторых ранних бензин / керосин. трактор производители (Аванс-Румели /Харт-Парр ) - объем выхлопных газов отводился через градирню, позволяя выхлопному пару вытягивать больше воздуха за радиатор.

Ходовая часть

Воспроизвести медиа

Паровоз 2-8-2 на вокзале

Пароочистка ходовой части тепловоза класса "Н", Чикаго и Северо-Западная железная дорога, 1943

Ходовая часть паровоза

Анимация ходовой части

Ходовая часть включает тормозной механизм, колесные пары, буксы, пружина и движение, которое включает шатуны и шестерню клапана. Передача мощности от поршней на рельсы и поведение локомотива как транспортного средства, способного преодолевать повороты, точки и неровности пути, имеют первостепенное значение. Поскольку возвратно-поступательное движение должно передаваться непосредственно на рельс от 0 об / мин и выше, это создает проблему прилипания ведущих колес к гладкой поверхности рельса. Адгезионный вес - это часть веса локомотива, которая опирается на ведущие колеса. Это становится более эффективным, если пара ведущих колес способна максимально использовать свою осевую нагрузку, то есть свою отдельную долю адгезионного веса. Балки уравнительные соединяя концы рессоры часто считались проблемой в Великобритании, однако локомотивы, оснащенные балками, обычно были менее склонны к потере тяги из-за пробуксовки колес. Подвеска с использованием уравновешивающих рычагов между ведущими осями и между ведущими осями и грузовиками была стандартной практикой на локомотивах Северной Америки для поддержания равномерной нагрузки на колеса при работе на неровной дороге.

Локомотивы с полным сцеплением, когда все колеса соединены вместе, обычно не имеют устойчивости на скорости. Чтобы противостоять этому, локомотивы часто подходят без двигателя. несущие колеса устанавливается на двухколесных грузовиках или на четырехколесных тележки центрируется пружинами / перевернутыми коромыслами / роликами с зубчатой ​​передачей, которые помогают вести локомотив по поворотам. Обычно они принимают на себя вес цилиндров спереди или топки сзади, когда ширина превышает ширину основных блоков. Локомотивы с несколькими сцепленными колесами на жестком шасси будут иметь недопустимые усилия на фланцах на крутых поворотах, что приведет к чрезмерному износу фланцев и рельсов, разбрасыванию колеи и сходам с рельсов при подъеме колес. Одним из решений было удаление или утонение фланцев на оси. Чаще всего использовался люфт осей и управление поперечным движением с помощью пружинных или наклонных гравитационных устройств.

Железные дороги обычно предпочитают локомотивы с меньшим количеством осей, чтобы снизить затраты на техническое обслуживание. Требуемое количество осей определялось максимальной осевой нагрузкой рассматриваемой железной дороги. Строитель обычно добавлял оси до тех пор, пока максимальный вес на любой из осей не был приемлем для максимальной нагрузки на ось железной дороги. Локомотив с колесной формулой из двух ведущих осей, двух ведущих осей и одной ведомой оси был высокоскоростной машиной. Две ведущие оси были необходимы для хорошего отслеживания движения на высоких скоростях. Две ведущие оси имели меньшую возвратно-поступательную массу, чем три, четыре, пять или шесть сцепленных осей. Таким образом, они могли вращаться с очень высокой скоростью из-за меньшей возвратно-поступательной массы. Поддерживающая ось способна поддерживать огромную топку, поэтому большинство локомотивов с колесной формулой 4-4-2 (American Type Atlantic) назывались свободными пароходами и могли поддерживать давление пара независимо от настройки дроссельной заслонки.

Шасси

Шасси, или рама локомотива, является основной конструкцией, на которой установлен котел и которая включает в себя различные элементы ходовой части. Котел жестко закреплен на «седле» под дымовой коробкой и перед стволом котла, но задняя топка может перемещаться вперед и назад, чтобы обеспечить расширение при нагревании.

Европейские локомотивы обычно используют «пластинчатые рамы», где две вертикальные плоские пластины образуют основное шасси с различными проставками и буферная балка на каждом конце, чтобы сформировать жесткую конструкцию. Когда внутренние цилиндры устанавливаются между рамами, рамы пластин представляют собой одну большую отливку, которая образует основной опорный элемент. Буксы скользят вверх и вниз, создавая пружинную подвеску против утолщенных перемычек, прикрепленных к раме, которые называются "роговыми блоками".^[22]

В течение многих лет американская практика заключалась в использовании сборных каркасов балок со встроенными в них седло-цилиндрической конструкцией дымовой камеры и тормозной балкой. В 1920-х годах, с появлением «сверхмощности», стальная станина локомотива стала нормой, объединяя рамы, пружинные подвески, подвижные кронштейны, седло дымовой камеры и блоки цилиндров в единую сложную, прочную, но тяжелую отливку. Исследование конструкции S.N.C.F с использованием сварных трубчатых рам позволило получить жесткую рамку с уменьшением веса на 30%.^[23]

Топливо и вода

Датчик воды. Здесь вода в котле находится на «верхней гайке», выше нормального максимального рабочего уровня.

Как правило, самые большие локомотивы постоянно соединены с нежный который несет воду и топливо. Часто локомотивы, работающие на короткие дистанции, не имеют тендера и перевозят топливо в бункере, а вода перевозится в цистернах, расположенных рядом с котлом. Баки могут быть в различных конфигурациях, в том числе два бака рядом (боковые цистерны или цистерны ), один сверху (седельный бак ) или между рамками (хорошо бак ).

Используемое топливо зависело от того, что было экономически доступно железной дороге. В Великобритании и других частях Европы изобилие угля сделало его очевидным выбором с первых дней существования паровой машины. До 1870 г.^[24] большинство локомотивов в Соединенных Штатах сжигало древесину, но по мере того, как восточные леса были вырублены, уголь постепенно стал более широко использоваться, пока он не стал доминирующим топливом во всем мире в паровозах. Обслуживающие железные дороги сахарный тростник сожжены сельскохозяйственные предприятия жмых, побочный продукт переработки сахара. В США доступность и низкая цена нефти сделали ее популярным топливом для паровозов после 1900 года на юго-западных железных дорогах, особенно в южной части Тихого океана. В австралийском штате Виктория многие паровозы были переоборудованы для работы на мазуте после Второй мировой войны. Железные дороги Германии, России, Австралии и Великобритании экспериментировали с использованием угольная пыль для огня локомотивов.

Во время Второй мировой войны ряд швейцарских пар маневровые тепловозы были модифицированы для использования котлов с электрическим обогревом, потребляющих около 480 кВт энергии, отбираемой от воздушной линии с пантограф. Эти локомотивы были значительно менее эффективны, чем электрические; они использовались, потому что Швейцария страдала от нехватки угля из-за войны, но имела доступ к многочисленным гидроэлектроэнергия.^[25]

Ряд туристических маршрутов и традиционных локомотивов в Швейцарии, Аргентине и Австралии использовали легкое дизельное топливо.^[26]

Подача воды на остановки и локомотивные депо осуществлялась из выделенных водяная башня подключен к водяные краны или порталов. В Великобритании, США и Франции поилки (трековые поддоны в США) были установлены на некоторых магистральных линиях, чтобы локомотивы могли без остановки пополнять запасы воды за счет дождевой воды или таяния снега, заполнивших желоб из-за ненастной погоды. Это было достигнуто за счет использования выдвижного «ковша для воды», установленного под тендером или задним резервуаром для воды в случае двигателя большого резервуара; пожарный дистанционно опускал черпак в желоб, скорость двигателя заставляла воду подниматься в бак, и черпак снова поднимался, когда он наполнялся.

Локомотив набирает воду, используя водяной кран

Вода - незаменимый элемент в работе паровоза. Как утверждал Свенгель:

Он имеет самую высокую удельную теплоемкость среди обычных веществ; то есть при нагревании воды до заданной температуры накапливается больше тепловой энергии, чем при нагревании равной массы стали или меди до той же температуры. Кроме того, свойство испарения (образование пара) сохраняет дополнительную энергию без повышения температуры ... вода является очень подходящей средой для преобразования тепловой энергии топлива в механическую.^[27]

Свенгель далее отметил, что «при низкой температуре и относительно низкой мощности котла» хорошая вода и регулярная промывка котла были приемлемой практикой, даже несмотря на то, что такое обслуживание было высоким. Однако по мере увеличения давления пара в котле возникла проблема «пенообразования» или «заливки», когда растворенные твердые частицы в воде образовывали внутри котла «пузыри с жесткой кожей», которые, в свою очередь, переносились в паровые трубы и могли сдуть головки блока цилиндров. Чтобы решить эту проблему, горячая минерально-концентрированная вода периодически преднамеренно сливалась (продувалась) из котла. Более высокое давление пара потребовало большей продувки воды из котла. Кислород, образующийся при кипячении воды, атакует котел, и с повышением давления пара скорость образования ржавчины (оксида железа) внутри котла увеличивается. Одним из способов решения проблемы была очистка воды. Свенгель предположил, что эти проблемы способствовали интересу к электрификации железных дорог.^[27]

В 1970-х годах Л. Porta разработала сложную систему химической очистки воды для тяжелых условий эксплуатации (Porta Лечение ), который не только сохраняет внутреннюю часть котла в чистоте и предотвращает коррозию, но и модифицирует пену таким образом, чтобы образовывать компактное «одеяло» на поверхности воды, которое фильтрует пар по мере его образования, сохраняя его чистым и предотвращая перенос -перевод в баллоны с водой и взвешенными абразивами.^[28][29]

Экипаж

Локомотивная бригада во Франции

Управление паровозом обычно осуществляется от котла. Затылок, а экипаж обычно защищен от непогоды кабиной. Для работы паровоза обычно требуется бригада не менее двух человек. Один, машинист или инженер поезда (Северная Америка), отвечает за управление запуском, остановкой и скоростью локомотива, а пожарный отвечает за поддержание огня, регулирование давления пара и мониторинг уровня воды в котле и тендере. Из-за исторической утраты операционной инфраструктуры и персонала сохранившиеся паровозы, работающие на магистрали, часто будут иметь команда поддержки Путешествие с поездом.

Фурнитура и техника

Все локомотивы оснащены разнообразной техникой. Некоторые из них напрямую связаны с работой паровой машины; в то время как другие предназначены для сигнализации, управления поездом или других целей. В Соединенных Штатах Федеральное управление железных дорог требовал использования определенных устройств на протяжении многих лет в ответ на соображения безопасности. Наиболее типичными бытовыми приборами являются:

Паровые насосы и форсунки

Вода (питательная вода ) необходимо подавать в котел для замены того, что выбрасывается в виде пара после рабочего хода поршней. Поскольку во время работы котел находится под давлением, питательная вода должна подаваться в котел под давлением, превышающим давление пара, что требует использования какого-либо насоса. Насосы с ручным приводом были достаточны для самых первых локомотивов. В более поздних двигателях использовались насосы, приводимые в движение поршнями (осевые насосы), которые были просты в эксплуатации, надежны и могли обрабатывать большие количества воды, но работали только во время движения локомотива и могли перегрузить шестерню клапана и штоки поршней на высоких скоростях. . Паровые инжекторы позже заменил помпу, а некоторые двигатели перешли на турбонасосы. Стандартной практикой стало использование двух независимых систем подачи воды в котел; либо два паровых инжектора, либо, в более консервативных конструкциях, осевые насосы при работе на рабочей скорости и паровой инжектор для заполнения котла, когда он неподвижен или на малых оборотах. К 20 веку практически все новые локомотивы использовали только паровые форсунки - часто один инжектор снабжался «живым» паром прямо из самого котла, а другой использовал выхлопной пар из цилиндров локомотива, что было более эффективно (поскольку в нем использовался пара), но его можно было использовать только тогда, когда локомотив находился в движении, а регулятор был открыт. Инжекторы становились ненадежными, если питательная вода имела высокую температуру, поэтому локомотивы с подогревателями питательной воды, танковые локомотивы При контакте резервуаров с котлом и конденсационными тепловозами иногда использовались поршневые паровые насосы или турбонасосы.

Вертикальные стеклянные трубки, известные как водомеры или стаканы для воды, показывают уровень воды в бойлере и тщательно контролируются все время, пока котел работает. До 1870-х годов было обычным делом иметь ряд пробных кранов, установленных на котле в пределах досягаемости экипажа; каждый пробный кран (по крайней мере, два, а обычно три) устанавливался на разном уровне. Открывая каждый пробный кран и проверяя, выходит ли через него пар или вода, уровень воды в бойлере можно оценить с ограниченной точностью. По мере увеличения давления в котле использование пробных кранов становилось все более опасным, а клапаны были склонны к засорению накипью или отложениями, что давало ложные показания. Это привело к их замене на смотровое стекло. Как и в случае с инжекторами, обычно устанавливались два стакана с отдельными штуцерами для получения независимых показаний.

Изоляция котла

Термин для изоляции труб и котлов - «утеплитель».^[30] который происходит от Купера срок для деревянного бочонок.^[31] Два первых паровоза использовали деревянные утеплители для изоляции своих котлов: Саламанка, первый коммерчески успешный паровоз, построенный в 1812 году,^[32] и Локомоция №1, первый паровоз для перевозки пассажиров на железнодорожной линии общего пользования. Если котел не изолирован, теряется большое количество тепла. Ранние локомотивы использовали лаги, профилированные деревянные клепки, которые устанавливались вдоль корпуса котла и удерживались на месте обручами, металлическими лентами, термины и методы взяты из бондарный.

Улучшенные методы изоляции включали нанесение густой пасты, содержащей пористый минерал, такой как кизельгур, или прикрепление фасонных блоков из изоляционного материала, такого как магнезия блоки.^[33] В последние дни пара «матрасы» из сшитой асбест ткань, набитую асбестовым волокном, крепили к котлу на сепараторах так, чтобы они не касались котла. Однако в настоящее время асбест запрещен в большинстве стран по состоянию здоровья. Самый распространенный современный материал - это стекловата, или обертки из алюминиевой фольги.

Утеплитель защищен плотно подогнанным кожухом из листового металла.^[34] известный как котельная одежда или очистка.

Эффективная задержка особенно важна для пожарные локомотивы; однако в последнее время под влиянием Л.Д. Порта, «преувеличенная» изоляция применялась для всех типов локомотивов на всех поверхностях, склонных к рассеиванию тепла, таких как торцы цилиндров и облицовки между цилиндрами и основной рамой. Это значительно сокращает время прогрева двигателя и заметно увеличивает общий КПД.

Предохранительные клапаны

Подъем предохранительных клапанов котла на 60163 Торнадо, создавая ложный дымовой след

Ранние локомотивы были оснащены клапаном, управляемым грузом, подвешенным к концу рычага, при этом выпуск пара перекрывался коническим клапаном. Поскольку не было ничего, что могло бы помешать рычагу с отягощением подпрыгивать, когда локомотив наезжает на неровности пути, что приводит к потере пара, вес позже был заменен более устойчивой подпружиненной стойкой, которую часто поставляла известная компания Salter. Весенняя шкала производитель. Опасность этих устройств заключалась в том, что у водителей могло возникнуть соблазн добавить вес к руке, чтобы увеличить давление. Большинство ранних котлов были оснащены защищенным от несанкционированного доступа шаровым краном с прямой загрузкой, защищенным кожухом. В конце 1850-х гг. Джон Рэмсботтом представила предохранительный клапан, который стал популярным в Великобритании во второй половине 19 века. Этот клапан не только был защищен от взлома, но и вмешательство водителя могло привести только к ослаблению давления. Предохранительный клапан Джорджа Ричардсона был американским изобретением, представленным в 1875 году.^[35] и был разработан для выпуска пара только в тот момент, когда давление достигнет максимально допустимого. В настоящее время этот тип клапана используется почти повсеместно. Британский Великая Западная железная дорога был заметным исключением из этого правила, сохранив тип с прямой загрузкой до конца своего отдельного существования, потому что считалось, что такой клапан теряет меньше давления между открытием и закрытием.

Манометр

Манометры включены Блэкмор Вейл. Правый показывает давление в котле, левый - давление парового резервуара.

Самые первые локомотивы не показывали давление пара в котле, но это можно было оценить по положению рычага предохранительного клапана, который часто заходил на заднюю пластину топки; градации, нанесенные на пружинный столбец, дают приблизительное представление о фактическом давлении. Промоутеры Рейнхилл испытания настаивал на том, чтобы у каждого претендента был соответствующий механизм для измерения давления в котле, и Стивенсон изобрел девятифутовую вертикальную трубку с ртутью со смотровым окном наверху, установленную рядом с дымоходом, для своего Ракета. В Трубка Бурдона Манометр, в котором давление выпрямляет спиральную трубку овального сечения из латуни или бронзы, соединенную со стрелкой, был представлен в 1849 году и быстро получил признание, и используется до сих пор.^[36] Некоторые локомотивы имеют дополнительный манометр в паровом ящике. Это помогает водителю избежать пробуксовки колес при запуске, предупреждая, если открытие регулятора слишком велико.

Искрогасители и дымовые камеры

Искрогаситель и самоочищающийся коптильный шкаф

Типовая конструкция самоочищающейся коптильни

Дровяные горелки испускают большое количество разлетающихся искр, что требует эффективного искрогасителя, обычно размещаемого в дымовой трубе. Было установлено много разных типов,^[37] наиболее распространенным ранним типом была труба капота, которая включала в себя конусообразный дефлектор, расположенный перед выходом дымоходной трубы, и проволочную сетку, закрывающую широкий выход трубы. Более эффективная конструкция представляла собой запатентованную в 1850 году центробежную батарею Рэдли и Хантера (широко известную как алмазная стопка), включающая перегородки, ориентированные таким образом, чтобы вызвать вихревой эффект в камере, который заставлял угли выгорать и падать на дно, когда пепел. В самоочищающейся дымовой камере был достигнут противоположный эффект: когда дымовые газы ударялись о серию дефлекторных пластин, расположенных под углом таким образом, чтобы не мешать взрыву, более крупные частицы разбивались на мелкие кусочки, которые выбрасывались вместе с ними. взрыв, вместо того, чтобы оседать на дне дымовой камеры, удаляется вручную в конце работы. Как и в случае с пламегасителем, для удержания больших тлеющих углей был предусмотрен экран.^[38]

Локомотивы Стандартные классы Британских железных дорог оснащенные самоочищающимися дымовыми камерами, были идентифицированы небольшой литой овальной пластиной с надписью «S.C.», установленной в нижней части двери дымовой камеры. Эти двигатели требовали различных процедур утилизации, и на табличке подчеркивалась необходимость депонирования персонала.

Стокеры

Фактором, ограничивающим производительность локомотива, является скорость подачи топлива в огонь. В начале 20 века некоторые локомотивы стали настолько большими, что пожарный не мог сгребать уголь достаточно быстро.^[34] В Соединенных Штатах различные механические кочегарки с паровым приводом стали стандартным оборудованием и были приняты и использованы в других местах, включая Австралию и Южную Африку.

Нагрев питательной воды

Подача холодной воды в бойлер снижает мощность, и с 1920-х гг. обогреватели были включены. Наиболее распространенным типом для локомотивов был нагреватель питательной воды для отработанного пара, который подавал часть выхлопных газов через небольшие резервуары, установленные наверху котла, дымовой камеры или в тендерный резервуар; затем теплая вода должна была подаваться в котел с помощью небольшого вспомогательного парового насоса. Редкий тип экономайзера отличался тем, что отбирал остаточное тепло из выхлопных газов. Примером этого является барабан (ы) подогревателя, расположенный на Котел Франко-Крости.

Использование инжекторов острого пара и отработанного пара также в небольшой степени способствует предварительному нагреву питательной воды котла, хотя у инжекторов острого пара нет преимущества в эффективности. Такой предварительный нагрев также снижает тепловой удар что может возникнуть в бойлере при непосредственной подаче холодной воды. Этому также способствует верхняя подача, когда вода подается в самую верхнюю часть котла и заставляется стекать по ряду поддонов. G.J. Черчворд установил это устройство на верхнюю часть своих конических котлов без купола. Другие британские линии, такие как LBSCR укомплектовал некоторые локомотивы верхним питанием внутри отдельного купола перед основным.

Конденсаторы и подача воды

Полив паровоза

Южноафриканский класс 25 конденсационный локомотив

Паровозы потребляют огромное количество воды, потому что они работают в открытом цикле, выбрасывая пар сразу после однократного использования, а не рециркулируя его в замкнутом контуре в качестве стационарного и судовые паровые машины делать. Вода была постоянной логистической проблемой, и конденсационные двигатели были разработаны для использования в пустынных районах. В тендерах этих двигателей были огромные радиаторы, и вместо того, чтобы выпускать пар из воронки, он улавливался, передавался обратно в тендер и конденсировался. Смазочное масло цилиндров было удалено из отработанного пара, чтобы избежать явления, известного как заливка, состояния, вызванного вспениванием в бойлере, которое могло бы позволить воде попадать в цилиндры, вызывая повреждение из-за его несжимаемости. Наиболее известные двигатели, использующие конденсаторы (класс 25, «никогда не затягиваются»)^[39]) работали через Кару пустыня Южной Африки с 1950-х по 1980-е годы.

Некоторые британские и американские локомотивы были оборудованы черпаками для сбора воды из «поилок» (трековые поддоны в США) во время движения, избегая остановок из-за воды. В США в небольших населенных пунктах часто не было заправочных станций. На заре развития железных дорог команда просто останавливалась у ручья и наполняла тендер кожаными ведрами. Это было известно как «рывки воды» и привело к появлению термина «города-толчки» (что означает небольшой город, термин, который сегодня считается насмешливым).^[40] В Австралии и Южной Африке локомотивы в более засушливых регионах работали с крупными негабаритными тендерами, а некоторые даже имели дополнительный вагон с водой, иногда называемый «столовой», а в Австралии (особенно в Новом Южном Уэльсе) - «водяной джин».

Паровозы, работающие на подземных железных дорогах (например, лондонский Столичная железная дорога ) были снабжены конденсационным аппаратом, предотвращающим утечку пара в железнодорожные тоннели. Они все еще использовались между Кингс-Кросс и Moorgate в начале 1960-х гг.

Торможение

Локомотивы имеют собственную тормозную систему, независимую от остального поезда. В тормозах локомотивов используются большие башмаки, которые прижимаются к ступенькам ведущих колес. С появлением сжатых воздушные тормоза, отдельная система позволяла водителю управлять тормозами на всех автомобилях. Сбоку от котла был установлен одноступенчатый паровой воздушный компрессор. Для длинных грузовых поездов требовалось больше воздуха, и был введен двухступенчатый компрессор с цилиндрами низкого и высокого давления, приводимый в движение паровыми цилиндрами высокого и низкого давления. Его мощность была в три с половиной раза выше, чем у одноступенчатой.^[41] Большинство из них были сделаны Westinghouse. Два из них устанавливались перед дымовой камерой на больших сочлененных локомотивах. Системы Westinghouse использовались в США, Канаде, Австралии и Новой Зеландии.

Альтернативой пневматическому тормозу является вакуумный тормоз, в котором паровой выталкиватель установлен на двигателе вместо воздушного насоса, чтобы создать разрежение и отпустить тормоза. Вторичный эжектор или крейцкопфный вакуумный насос используется для поддержания вакуума в системе против небольших утечек в трубных соединениях между тележками и вагонами. Вакуумные системы существовали на железнодорожных сетях Великобритании, Индии, Западной Австралии и Южной Африки.

Паровозы оснащены песочницы из которого сверху рельса может быть отложен песок для улучшения тяга и торможение в сырую или ледяную погоду. На американских локомотивах песочницы, или песчаные купола, обычно монтируют поверх котла. В Великобритании ограниченный датчик загрузки это исключает, поэтому песочницы монтируются чуть выше или чуть ниже беговой плиты.

Смазка

Пневматический лубрикатор марки "Wakefield" установлен на щитке котла локомотива. Через правое смотровое стекло можно увидеть каплю масла (поднимающуюся вверх по воде).

Поршни и клапаны на первых локомотивах были смазанный машинистами, уронившими кусок жир вниз по взрывная труба.^[42]

По мере увеличения скорости и расстояния были разработаны механизмы, которые впрыскивали густое минеральное масло в систему подачи пара. Первый, поршневой лубрикатор, установленный в кабине, использует контролируемую струю пара, конденсирующуюся в герметичную емкость с маслом. Вода из конденсированного пара вытесняет масло по трубам. Аппарат обычно снабжен смотровыми стеклами для подтверждения скорости подачи. В более позднем методе используется механический насос, работающий от одного из крейцкопфы. В обоих случаях подача масла пропорциональна скорости локомотива.

Большой подшипник (с шатун и соединительная тяга ) из Blackmoor Vale показ пробковых пробок для масляных резервуаров

Смазка компонентов рамы (подшипников моста, рожковые блоки и оси тележки) зависит от капиллярное действие: обрезки камвольная пряжа протягиваются из нефтяных резервуаров в трубы, ведущие к соответствующему компоненту.^[43] Скорость подачи масла зависит от размера пучка пряжи, а не от скорости локомотива, поэтому необходимо снимать обрезки (которые закреплены на проволоке) в неподвижном состоянии. Однако на регулярных остановках (например, на платформе конечной станции) попадание масла на рельсы все еще может быть проблемой.

Подшипники шатунов и крейцкопфов имеют небольшие резервуары для масла чашеобразной формы. Они подводящие трубы к опорной поверхности, которые начинаются выше нормального уровня заполнения, или закрыты с помощью свободно облегающей булавкой, так что только тогда, когда локомотив находится в движении действительно входит масло. В практике Соединенного Королевства чашки закрываются простыми пробками, но через них проталкивается кусок пористой трости, чтобы впустить воздух. Обычно небольшая капсула с едким маслом (анисовым или чесночным) добавляется в металл подшипника, чтобы предупредить, если смазка не сработает и произойдет чрезмерный нагрев или износ.^[44]

Воздуходувка

Когда локомотив работает на тяговом усилии, тяга в огне создается выхлопным паром, направляемым вверх в дымоход через дымовую трубу. Без тяги огонь быстро утихнет и давление пара упадет. Когда локомотив остановлен или движется по инерции с закрытым регулятором, выхлопной пар для создания тяги не происходит, поэтому тяга поддерживается с помощью воздуходувки. Это кольцо, расположенное либо вокруг основания дымохода, либо вокруг отверстия дымовой трубы, содержащее несколько небольших паровых сопел, направленных вверх по дымоходу. В эти форсунки подается пар непосредственно из котла, управляемый клапаном нагнетателя. Когда регулятор открыт, нагнетательный клапан закрыт; когда водитель намеревается закрыть регулятор, он сначала открывает клапан нагнетателя. Важно, чтобы нагнетатель открывался до закрытия регулятора, так как без тяги на огне может возникнуть обратная тяга - когда атмосферный воздух дует в дымоход, вызывая обратный поток горячих газов через трубы котла, при этом сам огонь переносится через пожарный люк на опорную плиту, что имеет серьезные последствия для экипажа. Риск обратного натяжения выше, когда локомотив входит в туннель из-за скачка давления. Воздуходувка также используется для создания тяги, когда пар поднимается в начале работы локомотива, в любое время, когда машинисту необходимо увеличить тягу на огне, и убирать дым с линии обзора машиниста.^[45]

Возврат был довольно обычным явлением. В отчете 1955 г. об аварии около Dunstable Инспектор писал: «В 1953 году было зарегистрировано двадцать три случая, которые не были вызваны неисправностью двигателя, в результате которых 26 машинистов получили травмы. В 1954 году количество происшествий и травм было таким же, а также было один погибший ».^[46] Они остаются проблемой, о чем свидетельствует инцидент 2012 г. BR стандартный класс 7 70013 Оливер Кромвель.

Буферы

В британской и европейской практике (кроме стран бывшего Советского Союза) локомотивы обычно имеют буферы на каждом конце, чтобы воспринимать сжимающие нагрузки («буфеты»^[47]). Растягивающая нагрузка при волочении поезда (тяговое усилие) переносится связь система. Вместе они регулируют провисание между локомотивом и поездом, поглощают незначительные удары и обеспечивают точку опоры для толкающих движений.

В канадской и американской практике все силы между локомотивом и вагонами передаются через сцепное устройство, особенно через муфту. Муфта Janney стандарт на американский железнодорожный подвижной состав и связанный с ним поглощающий аппарат, который допускает некоторое ограниченное свободное движение. Небольшие ямки, называемые «кармашками» в переднем и заднем углах локомотива, позволяли выталкивать вагоны на соседний путь с помощью шеста, закрепленного между локомотивом и вагонами.^[48] В Великобритании и Европе все большую популярность приобретают соединительные муфты североамериканского типа «конский глаз» и другие сцепные устройства, которые передают силы между элементами подвижного состава.

Пилоты

А пилот обычно крепился к передней части локомотивов, хотя в европейских и некоторых других железнодорожных системах, включая Новый Южный Уэльс, они считались ненужными. Они имели форму плуга, их иногда называли «ловцами коров», они были довольно большими и предназначались для удаления с пути препятствий, таких как крупный рогатый скот, бизоны, другие животные или ветви деревьев. Эти отличительные предметы, хотя и неспособные «поймать» бездомный скот, оставались на локомотивах до конца пара. Переключение двигателей обычно заменяли пилота небольшими шагами, известными как подножки. Многие системы использовали пилотные и другие конструктивные особенности для создания отличительного внешнего вида.

передние фары

Сохранилось Великая Западная железная дорога локомотив Bradley Manor, с двумя масляными лампами, обозначающими экспресс-обслуживание пассажиров, и электрической лампой высокой интенсивности, добавленной в целях безопасности

Когда начались работы в ночное время, железнодорожные компании в некоторых странах оборудовали свои локомотивы фарами, чтобы машинист мог видеть, что впереди поезда, или чтобы другие могли видеть локомотив. Фары изначально были масляными или ацетиленовыми лампами, но когда они были электрическими дуговые лампы стали доступны в конце 1880-х годов, они быстро заменили старые типы.

В Великобритании не применялись яркие фары, поскольку они влияли на ночное видение и могли маскировать масляные лампы низкой интенсивности, используемые в семафорные сигналы и на каждом конце поезда, увеличивая опасность пропуска сигналов, особенно на оживленных путях. Тормозной путь локомотивов также обычно был намного больше, чем диапазон фар, а железные дороги были хорошо обозначены и полностью огорожены, чтобы не допустить попадания на них скота и людей, что в значительной степени сводило на нет потребность в ярких лампах. Таким образом, продолжали использоваться масляные лампы малой интенсивности, расположенные на передней части локомотивов, чтобы указывать класс каждого поезда. Были предоставлены четыре «ламповых утюга» (кронштейны для размещения ламп): один под дымоходом и три, равномерно распределенные по верху буферной балки. Исключение составляла Южная железная дорога и ее составляющие, которые добавили по одному дополнительному ламповому утюгу с каждой стороны дымовой камеры, а расположение фонарей (или белых круглых пластин при дневном свете) сообщало железнодорожному персоналу о происхождении и назначении поезда. На всех транспортных средствах эквивалентные фонари были также предусмотрены на задней части локомотива или тендера, когда локомотив работал в режиме тендера или бункера.

В некоторых странах традиционные паровые операции продолжаются в национальной сети. Некоторые железнодорожные власти обязали включить мощные фары постоянно, в том числе в дневное время. Это было сделано для того, чтобы еще больше проинформировать общественность или рабочих о любых действующих поездах.

Колокольчики и свистки

Локомотивы использовали колокольчики и паровые свистки с первых дней паровоза. В Соединенных Штатах, Индии и Канаде колокола предупреждали о движении поезда.В Британии, где все линии по закону огорожены,^[49] колокола были требованием только на железных дорогах, идущих по дороге (т. е. не огороженных), например, на трамвае вдоль дороги или на верфи. Следовательно, только меньшинство локомотивов в Великобритании несли колокола. Свистки используются для сигнализации персоналу и предупреждения. В зависимости от местности, на которой использовался локомотив, свисток мог быть разработан для предупреждения о приближающемся прибытии на большие расстояния или для более локального использования.

Ранние колокольчики и свистки звучали через натяжные тросы и рычаги. Автоматические звонилки получили широкое распространение в США после 1910 года.^[50]

Автоматический контроль

Типичный AWS "подсолнечник индикатор. Индикатор показывает либо черный диск, либо желто-черный «взрывающийся» диск.

С начала 20 века операционные компании в таких странах, как Германия и Великобритания, начали оснащать локомотивы с Автоматическая система предупреждения (AWS) сигнализация в кабине, которая автоматически включала тормоза при передаче сигнала «осторожно». В Великобритании они стали обязательными в 1956 году. В Соединенных Штатах Пенсильванская железная дорога также оснастили такими устройствами свои локомотивы.^{[нужна цитата ]}

Бустерные двигатели

В бустерный двигатель была вспомогательной паровой машиной, которая обеспечивала дополнительное тяговое усилие для запуска. Это было тихоходное устройство, обычно устанавливаемое на прицепной грузовик. Он был отключен через промежуточную шестерню на низкой скорости, например. 30 км / час. Бустеры широко использовались в США и опробованы экспериментально в Великобритании и Франции. На узкоколейной железной дороге Новой Зеландии шесть Кб 4-8-4 локомотивы были оснащены бустерами, единственные 3 фута 6 дюймов (1067 мм) калибра двигателей в мире иметь такое оборудование.

Бустерные двигатели также устанавливались на тендерные грузовики в США и назывались вспомогательными локомотивами. Две и даже три оси грузовика соединялись между собой боковыми тягами, что ограничивало их работу на малых скоростях.^[51]

Пожарный выход

Топка используется для закрытия камина, когда уголь не добавляется. Он служит двум целям: во-первых, он предотвращает попадание воздуха через верхнюю часть огня, а скорее заставляет его проходить через него. Вторая цель - обезопасить поездную бригаду от ударов. Однако у него есть средства, позволяющие некоторому количеству воздуха проходить над пламенем (так называемый «вторичный воздух») для завершения сгорания газов, образующихся при пожаре.

Firedoors бывают нескольких конструкций, самый основной из которых является одна часть, которая шарнирно соединена с одной стороны, и может распахнуться на подножку. У этого дизайна есть две проблемы. Во-первых, это занимает много места на подножку, а во-вторых, проект будет иметь тенденцию тянуть полностью закрыты, отрезав любой вторичный воздух. Чтобы компенсировать это, некоторые локомотивы оснащены защелкой, которая предотвращает полное закрытие огневой рубки, в то время как другие имеют небольшое отверстие на двери, которое можно открыть, чтобы пропустить вторичный воздух. Хотя это считается дизайном firedoor, который открывается внутрь в топку таким образом предотвращая неудобства, вызванные на подножке, такая дверь будет подвергаться полной теплоте огня и, скорее всего, деформируется, таким образом, становится бесполезным.

Более популярный тип топки состоит из раздвижной двери, состоящей из двух частей, которая управляется одним рычагом. Над и под огнем есть дорожки, по которым проходит дверь. Эти гусеницы склонны забиваться обломками, и для открытия дверей требуется больше усилий, чем для вышеупомянутой распашной двери. Чтобы решить эту проблему, некоторые пожарные двери используют механический привод, в котором для открытия двери используется паровой или воздушный цилиндр. Среди них двери-бабочки, которые поворачиваются в верхнем углу, а поворотное действие оказывает низкое сопротивление цилиндру, открывающему дверь.^[52]

Вариации

Многочисленные изменения в базовом локомотиве произошли, поскольку железные дороги пытались повысить эффективность и производительность.

Цилиндров

Ранние паровозы имели два цилиндра, по одному с каждой стороны, и эта практика сохранилась как простейшая конструкция. Цилиндры могли быть установлены между основными рамами (так называемые «внутренние» цилиндры) или смонтированы вне рам и ведущих колес («внешние» цилиндры). Внутренние цилиндры приводятся в движение кривошипами, встроенными в ведущую ось; внешние цилиндры приводятся в движение кривошипами на удлинителях ведущих мостов.

В более поздних конструкциях использовались три или четыре цилиндра, установленные как внутри, так и снаружи рамы, для более равномерного цикла мощности и большей выходной мощности.^[53] Это произошло за счет более сложного клапанного механизма и увеличения требований к техническому обслуживанию. В некоторых случаях третий цилиндр добавлялся внутрь просто для того, чтобы учесть внешние цилиндры меньшего диаметра и, следовательно, уменьшить ширину локомотива для использования на линиях с ограниченным габаритом нагрузки, например SR K1 и U1 классы.

Большинство британских экспресс-пассажирских локомотивов, построенных между 1930 и 1950 годами, были 4-6-0 или 4-6-2 типы с тремя или четырьмя цилиндрами (например, Класс GWR 6000, Класс коронации LMS, SR класс торгового флота, LNER Gresley Class A3 ). С 1951 года все 999 новых паровозов стандартного класса British Rail всех типов, кроме одного, использовали двухцилиндровые конфигурации для облегчения обслуживания.

Шестерня клапана

Ранние локомотивы использовали простую клапанную передачу, которая давала полную мощность как вперед, так и назад.^[36] Вскоре Шестерня клапана Стефенсона позволял водителю контролировать отключение; это было в значительной степени заменено Клапан Walschaerts и аналогичные шаблоны. Ранние конструкции локомотивов с использованием золотниковые клапаны и внешний вход были относительно легко построить, но неэффективны и подвержены износу.^[36] В конце концов, золотниковые клапаны были заменены внутренним допуском. поршневые клапаны, хотя были попытки применить тарельчатые клапаны (обычно используется в стационарных двигателях) в 20 веке. Клапанный механизм Stephenson обычно размещался внутри рамы и был труднодоступен для обслуживания; более поздние узоры, нанесенные за пределы кадра, были более заметны и сохранялись.

Компаундирование

Траурный поезд Ю-127 Ленина, а 4-6-0 сжигание масла Составной локомотив Де Глена, в музей Московской железной дороги на Павелецком вокзале

Составные локомотивы использовались с 1876 года, расширяя пар вдвое или более через отдельные цилиндры, что уменьшало тепловые потери, вызванные охлаждением цилиндров. Составные локомотивы были особенно полезны в поездах, где требовались длительные периоды непрерывных усилий. Компаундирование способствовало резкому увеличению мощности, достигнутому за счет перестроек Андре Чапелона с 1929 года. Обычно его применяли в сочлененных локомотивах, наиболее распространенными из которых были локомотивы, разработанные Анатоль Малле, в котором ступень высокого давления крепилась непосредственно к корпусу котла; Перед ним на собственной раме был установлен двигатель низкого давления, принимающий выхлопные газы из заднего двигателя.^[54]

Сочлененные локомотивы

Более мощные локомотивы, как правило, длиннее, но длинные конструкции с жесткой рамой непрактичны для крутых поворотов, часто встречающихся на узкоколейных железных дорогах. Различные конструкции для сочлененные локомотивы были разработаны для решения этой проблемы. В Молоток и Гарратт были двумя самыми популярными, в обоих использовались один котел и два двигателя (комплекты цилиндров и ведущие колеса). У Garratt есть два силовые тележки, тогда как у Молота он есть. Также было несколько примеров триплекс локомотивы с третьим двигателем по конкурсу. И передний, и тендерный двигатели были компаундированными под низким давлением, хотя их можно было использовать просто (высокое давление) для запуска. Другие менее распространенные варианты включали Фэрли локомотив, у которого были два котла, поставленные спиной к спине на общей раме, с двумя отдельными силовыми тележками.

Дуплексные типы

Дуплексные локомотивы, содержащие два двигателя в одной жесткой раме, также были опробованы, но без особого успеха. Например, 4-4-4-4 Класс T1 Пенсильванской железной дороги, разработанные для очень быстрого бега, на протяжении всей своей карьеры страдали от повторяющихся и в конечном итоге неустранимых проблем со скольжением.^[55]

Редукторные локомотивы

Для локомотивов, где требовались высокий пусковой крутящий момент и низкая скорость, традиционный подход с прямым приводом был неадекватным. «Редукторные» паровозы, такие как Шай, то Климакс и Heisler, были разработаны для удовлетворения этой потребности на промышленных, лесозаготовительных, шахтных и карьерных дорогах. Общей чертой этих трех типов было наличие понижающей передачи и ведущего вала между коленчатым валом и ведущими мостами. Такая компоновка позволяла двигателю работать с гораздо большей скоростью, чем ведущие колеса, по сравнению с традиционной конструкцией, где соотношение составляет 1: 1.

Кабина вперед

В США на Южно-Тихоокеанская железная дорога, серии кабина вперед Локомотивы производились с кабиной и топкой в ​​передней части локомотива, а тендер - за дымовой камерой, так что казалось, что двигатель вращается назад. Это было возможно только при использовании масляный. Компания Southern Pacific выбрала эту конструкцию, чтобы обеспечить отсутствие дыма в воздухе, чтобы машинист мог дышать, когда локомотив проезжал через горные туннели и снежные сараи. Другой вариант был Паровоз с верблюжьей спиной, при этом кабина расположена посередине котла. В Англии, Оливер Буллейд разработал SR Лидер класс локомотив в процессе национализации в конце 1940-х годов. Локомотив прошел интенсивные испытания, но из-за нескольких конструктивных недостатков (таких как сжигание угля и втулочные клапаны) этот локомотив и другие частично построенные локомотивы были списаны. Конструкция с выдвижной кабиной была доставлена ​​Буллейдом в Ирландию, куда он переехал после национализации, где он разработал «газонагреватель». Этот локомотив был более успешным, но был списан из-за дизелизация Ирландских железных дорог.

Единственный сохранившийся с кабиной носовой локомотив - Южный Тихий океан 4294 в Сакраменто, Калифорния.

Во Франции три Локомотивы Heilmann были построены с передней конструкцией кабины.

Паровые турбины

Ljungström паротурбинный локомотив с подогреватель воздуха, c.1925 (Шведский национальный музей науки и технологий )

Паровые турбины были созданы как попытка улучшить работу и эффективность паровозов. Эксперименты с паровые турбины Использование прямого привода и электрических трансмиссий в разных странах в большинстве случаев оказалось безуспешным.^[34] В Лондон, Мидленд и Шотландская железная дорога построил Турбомотив, в значительной степени успешная попытка доказать эффективность паровых турбин.^[34] Если бы не начало Второй мировой войны, могло быть построено больше. Турбомотив работал с 1935 по 1949 год, когда он был перестроен в обычный локомотив, потому что многие детали требовали замены, что было неэкономично для «одноразового» локомотива. В Соединенных Штатах, Union Pacific, Чесапик и Огайо и Норфолк и вестерн (СЗ) железные дороги построены все турбинно-электрические локомотивы. Железная дорога Пенсильвании (PRR) также строила локомотивы с турбинным двигателем, но с коробкой передач с прямым приводом. Однако все конструкции вышли из строя из-за пыли, вибрации, конструктивных недостатков или неэффективности на более низких скоростях. Последним, оставшимся на вооружении, был N&W, выведенный из эксплуатации в январе 1958 года. TGOJ MT3, используется для перевозки железной руды из Grängesberg в Швеции в порты Oxelösund. Несмотря на правильную работу, построено всего три. Два из них в рабочем состоянии хранятся в музеях Швеции.

Беспожарный локомотив

Беспожарный локомотив

В беспламенном локомотиве котел заменен на котел. паровой аккумулятор, который заполняется паром (на самом деле вода с температурой намного выше точки кипения (212 ° F (100 ° C)) от стационарного котла. Беспожарные локомотивы использовались там, где существовала высокая опасность пожара (например, нефтеперерабатывающие заводы ), где чистота была важна (например, на предприятиях по производству пищевых продуктов) или где пар легко доступен (например, бумажные фабрики и электростанции, где пар является либо побочным продуктом, либо дешевым). Резервуар с водой («котел») сильно изолирован, как и у топленного локомотива. Пока вся вода не выкипит, давление пара не упадет, за исключением падения температуры.^{[нужна цитата ]}

Еще один класс безпожарных локомотивов - это пневмовоз.^{[нужна цитата ]}

Смешанная мощность

Паровоз-гибридный тепловоз

Локомотивы смешанной мощности, использующие как паровую, так и дизельную тягу, производятся в России, Великобритании и Италии.

Электропаровоз

В необычных условиях (нехватка угля, обилие гидроэлектроэнергии) некоторые локомотивы в Швейцарии были модифицированы для использования электричества для нагрева котла, что сделало их электровозами.^[56]

Паровоз

Тепловоз Heilmann № 8001, г. Chemins de Fer de l'Ouest

Паровоз использует электрическая передача, подобно дизель-электрические локомотивы, за исключением того, что для привода генератора используется паровая машина вместо дизельного двигателя. Три таких локомотива построил французский инженер. Жан Жак Хейльманн [fr ] в 1890-х гг.

Категоризация

В Губернатор Стэнфорда, а 4-4-0 (с помощью Нотация Уайта ) локомотив, типичный для американской практики 19 века

Паровозы классифицируются по колесной формуле. Две доминирующие системы для этого - Нотация Уайта и Классификация МСЖД.

Обозначение Уайта, используемое в большинстве англоязычных стран и стран Содружества, представляет каждый набор колес с номером. Эти числа обычно представляют количество ведущих колес без привода, за которым следует количество ведущих колес (иногда в нескольких группах), за которым следует количество ведомых колес без привода. Например, дворовой двигатель только с 4 ведущими колесами будет отнесен к категории 0-4-0 колесная формула. Локомотив с четырехколесной ведущей тележкой, за которой следуют шесть ведущих колес и двухколесная прицепная тележка, будет классифицироваться как 4-6-2. Различным аранжировкам были даны имена, которые обычно отражают первое использование аранжировки; например, типа "Санта-Фе" (2-10-2) называется так потому, что первые примеры были построены для Железная дорога Атчисон, Топика и Санта-Фе. Эти имена были даны неофициально и варьировались в зависимости от региона и даже политики.

Классификация UIC используется в основном в европейских странах, за исключением Великобритании. Он обозначает последовательные пары колес (неофициально «оси») с номером для неведущих колес и заглавной буквой для ведущих колес (A = 1, B = 2 и т. Д.). 4-6-2 обозначение будет эквивалентно обозначению 2-C-1 UIC.

На многих железных дорогах локомотивы были организованы в классы. Эти широко представленные локомотивы, которые могли заменять друг друга в эксплуатации, но чаще всего класс представлял единую конструкцию. Как правило, классам присваивался какой-то код, как правило, в зависимости от расположения колес. Классы также часто получали прозвища, такие как «Мопсы», представляющие примечательные (а иногда и нелестные) особенности локомотивов.^[57][58]

Спектакль

Измерение

В эпоху паровозов обычно применялись два показателя характеристик локомотива. Сначала локомотивы оценивались по тяговому усилию, которое определялось как средняя сила, развиваемая за один оборот ведущих колес на головке рельса.^[27] Это можно приблизительно рассчитать, умножив общую площадь поршня на 85% от давления в котле (практическое правило, отражающее немного более низкое давление в паровом резервуаре над цилиндром), и разделив на отношение диаметра привода к ходу поршня. . Однако точная формула такова:

${ displaystyle t = { frac {cPd ^ {2} s} {D}}}$.

куда d отверстие цилиндра (диаметр) в дюймах,s - ход цилиндра в дюймах,п давление в котле в фунтах на квадратный дюйм,D диаметр ведущего колеса в дюймах, а c это фактор, который зависит от эффективного отсечки.^[59] В США, c обычно устанавливается на 0,85, но ниже на двигателях, у которых максимальная отсечка ограничена 50–75%.

Тяговое усилие - это только «средняя» сила, поскольку не все усилия постоянны во время одного оборота водителей. В некоторых точках цикла только один поршень проявляет крутящий момент, а в других точках оба поршня работают. Не все котлы выдают полную мощность при запуске, и тяговое усилие также уменьшается с увеличением скорости вращения.^[27]

Тяговое усилие является мерой максимальной нагрузки, которую локомотив может запустить или буксировать на очень низкой скорости через правящий класс на заданной территории.^[27] Однако по мере того, как возрастала потребность в перевозке более быстрых грузов и более тяжелых пассажирских поездов, тяговое усилие было сочтено недостаточным показателем эффективности, поскольку оно не учитывало скорость. Поэтому в 20 веке локомотивы стали оценивать по мощности. Применялись различные расчеты и формулы, но в целом железные дороги использовали динамометрические машины для измерения тягового усилия на скорости при реальных дорожных испытаниях.

Британские железнодорожные компании неохотно раскрывают данные о мощности тягового дышла и обычно полагаются на постоянное тяговое усилие вместо.

Отношение к колесной формуле

Классификация Уайта косвенно связана с производительностью локомотива. При соответствующих пропорциях остальной части локомотива выходная мощность определяется размером очага пожара, а для локомотива, работающего на битуминозном угле, это определяется площадью решетки. Современные локомотивы без составных частей обычно способны производить около 40 лошадиных сил на тягово-сцепном устройстве на квадратный фут решетки. Сила тяги, как отмечалось ранее, в значительной степени определяется давлением в котле, пропорциями цилиндра и размером ведущих колес. Однако он также ограничен массой ведущих колес (называемой «адгезивной массой»), которая должна быть по крайней мере в четыре раза больше тягового усилия.^[34]

Вес локомотива примерно пропорционален выходной мощности; необходимое количество осей определяется этим весом, деленным на предельную нагрузку на ось для пути, на котором будет использоваться локомотив. Количество ведущих колес определяется таким же образом на основе адгезионного веса, оставляя оставшиеся оси на счет ведущей и ведомой тележек.^[34] Пассажирские локомотивы обычно имели двухосные ведущие тележки для лучшего управления на скорости; с другой стороны, резкое увеличение размеров колосниковой решетки и топки в 20-м веке означало, что для поддержки потребовалась задняя тележка. В Европе использовались несколько вариантов Тележка Bissel в котором поворотное движение одноосной тележки управляет поперечным смещением передней ведущей оси (а в одном случае и второй оси). Это в основном применялось к 8-сдвоенным локомотивам для скоростного и смешанного движения и значительно улучшило их способность преодолевать повороты, ограничивая при этом общую колесную базу локомотива и увеличивая вес сцепления.

Как правило, «маневровые двигатели» (США: переключение двигателей) исключены ведущие и ведомые тележки, как для максимального увеличения тягового усилия, так и для уменьшения колесной базы. Скорость была неважна; Создание самого маленького двигателя (и, следовательно, наименьшего расхода топлива) для тягового усилия было первостепенным. Рабочие колеса были небольшого размера и обычно поддерживали топку, а также основную часть котла. Банковские двигатели (НАС: вспомогательные двигатели), как правило, следовали принципам маневровых двигателей, за исключением того, что ограничение колесной базы не применялось, поэтому в горизонтальных двигателях обычно было больше ведущих колес. В США этот процесс в конечном итоге привел к созданию двигателя типа Mallet с множеством ведущих колес, и они имели тенденцию приобретать ведущие, а затем и ведомые тележки, поскольку управление двигателем становилось все более серьезной проблемой.

Когда в конце 19 века типы локомотивов начали расходиться, в конструкциях грузовых двигателей особое внимание уделялось тяговому усилию, а в конструкциях пассажирских двигателей - скорости. Со временем габариты грузового локомотива увеличились, соответственно увеличилось общее количество осей; ведущая тележка обычно была одноосной, но к более крупным локомотивам добавлялась прицепная тележка, чтобы поддерживать большую топку, которая больше не могла помещаться между ведущими колесами или над ними. У пассажирских локомотивов были ведущие тележки с двумя осями, меньшим количеством ведущих осей и очень большими ведущими колесами, чтобы ограничить скорость, с которой должны были перемещаться возвратно-поступательные части.

В 1920-х годах в Соединенных Штатах основное внимание уделялось лошадиным силам, воплощенным в концепции «сверхмощности», продвигаемой Lima Locomotive Works, хотя тяговое усилие все еще оставалось главным соображением после Первой мировой войны и до конца пара. Товарные поезда были разработаны, чтобы двигаться быстрее, в то время как пассажирские локомотивы должны были на высокой скорости тянуть более тяжелые грузы. Это было достигнуто за счет увеличения размера решетки и топки без изменения остальной части локомотива, что потребовало добавления второй оси к прицепному грузовику. Груз 2-8-2s стал 2-8-4с пока 2-10-2s стал 2-10-4с. Аналогично пассажир 4-6-2s стал 4-6-4с. В США это привело к конвергенции двойного назначения 4-8-4 и 4-6-6-4 сочлененная конфигурация, которая использовалась как для грузовых, так и для пассажирских перевозок.^[60] Локомотивы Mallet претерпели аналогичную трансформацию, превратившись из банковских двигателей в огромные магистральные локомотивы с гораздо более крупными топками; их ведущие колеса также были увеличены в размере, чтобы обеспечить более быстрый ход.

Производство

Самые производимые классы

Эш 4444 0-10-0 в Варшавский вокзал, Санкт-Петербург

Самым производимым паровозом отдельного класса в мире является 0-10-0 Русский локомотив класса Е 11000 паровозов произведены как в России, так и в других странах, таких как Чехословакия, Германия, Швеция, Венгрия и Польша. В Русский локомотив класса О насчитывало 9 129 локомотивов, построенных с 1890 по 1928 год. Было произведено около 7000 единиц немецких DRB Класс 52 2-10-0 Кригслок.

В Великобритании было построено 863 экземпляра GWR 5700 и 943 экземпляра. DX класс Лондон и Северо-Западная железная дорога - в том числе 86 двигателей, построенных для Ланкашир и Йоркширская железная дорога.^[61]

объединенное Королевство

Великая Западная железная дорога № 6833 Calcot Grange, а 4-6-0 Grange класс паровоз в Станция Бристоль Темпл Мидс. Обратите внимание Belpaire Топка (квадратная).

До 1923 г. Закон о группировке, производство в Великобритании было смешанным. Крупные железнодорожные компании строили локомотивы в собственных цехах, а более мелкие и промышленные предприятия заказывали их у сторонних производителей. Из-за политики строительства домов, проводимой основными железнодорожными компаниями, существовал большой рынок для внешних строителей. Примером предварительной группировки работ был тот, что на Мелтон Констебль, которая обслуживала и строила некоторые локомотивы для Совместная железная дорога Мидленд и Грейт-Северная. Другие работы включали одну в Бостоне (раннее здание GNR) и работы Хорвича.

Между 1923 и 1947 годами железнодорожные компании «Большой четверки» (Великая Западная железная дорога, Лондонская, Мидлендская и Шотландская железные дороги, Лондон и Северо-Восточная железная дорога и Южная железная дорога ) все строили большую часть своих локомотивов, покупая локомотивы у сторонних производителей только тогда, когда их собственные предприятия были полностью заняты (или в результате утвержденной правительством стандартизации во время войны).^[62]

С 1948 г. Британские железные дороги позволили бывшим компаниям «большой четверки» (теперь обозначенным как «регионы») продолжать производить свои собственные проекты, но также создали ряд стандарт локомотивы, в которых якобы сочетаются лучшие черты каждого региона. Хотя в 1955 году была принята политика «дизелизации», BR продолжала строить новые паровозы до 1960 года, причем последний двигатель был назван Вечерняя звезда.

Некоторые независимые производители производили паровозы еще несколько лет, при этом последний промышленный паровоз, построенный в Великобритании, был построен компанией Hunslet в 1971 году. С тех пор несколько специализированных производителей продолжали производить небольшие локомотивы для узкоколейных и миниатюрных железных дорог, но, поскольку основным рынком для них являются туристические и железная дорога наследия В отрасли спрос на такие локомотивы ограничен. В ноябре 2008 г. построен новый магистральный паровоз, 60163 Торнадо, был протестирован на основных линиях Великобритании для возможного использования в чартерных и туристических поездках.

Швеция

В XIX и начале XX веков большинство шведских паровозов производилось в Великобритании. Позже, однако, большинство паровозов было построено на местных заводах, включая NOHAB в г. Тролльхеттан и ASJ в Фалунь. Одним из самых удачных типов был класс «В» (4-6-0), вдохновленный прусским классом P8. Многие шведские паровозы были сохранены во время холодной войны на случай войны. В течение 1990-х годов эти паровозы продавались некоммерческим объединениям или за границу, поэтому шведские классы B, класс S (2-6-4) и класс E2 (2-8-0) локомотивы сейчас можно увидеть в Великобритании, Нидерландах, Германии и Канаде.

Соединенные Штаты

Калифорнийская Западная железная дорога № 45 (№ 58045), построенный Болдуином в 1924 году, представляет собой 2-8-2 Микадо локомотив. Он все еще используется сегодня на Skunk Train.

Локомотивы для американских железных дорог почти всегда строились в Соединенных Штатах с очень небольшим импортом, за исключением первых дней появления паровых двигателей. Это произошло из-за основных различий рынков в Соединенных Штатах, где изначально было много небольших рынков, расположенных на большом расстоянии друг от друга, в отличие от более высокой плотности рынков в Европе. Требовались дешевые и прочные локомотивы, способные преодолевать большие расстояния по дешевым и обслуживаемым путям. Когда производство двигателей было налажено в широких масштабах, покупка двигателя из-за границы, который нужно было адаптировать в соответствии с местными требованиями и условиями трассы, практически не имела преимуществ. Усовершенствования в конструкции двигателей как европейского, так и американского происхождения были внесены производителями, когда они могли быть оправданы в целом очень консервативном и медленно меняющемся рынке. За заметным исключением Стандарт USRA локомотивы, построенные во время Первой мировой войны, в Соединенных Штатах производство паровозов всегда было частично индивидуализированным. Железные дороги заказывали локомотивы с учетом их конкретных требований, хотя некоторые основные конструктивные особенности всегда присутствовали. Железные дороги развили некоторые специфические характеристики; например, Пенсильванская железная дорога и Великая Северная железная дорога отдавал предпочтение топке Belpaire.^[63] В Соединенных Штатах крупные производители построили локомотивы почти для всех железнодорожных компаний, хотя почти на всех крупных железных дорогах были мастерские, способные выполнять капитальный ремонт, и некоторые железные дороги (например, Норфолк и Западная железная дорога и Пенсильванская железная дорога, у которой было два монтажных цеха) строили локомотивы полностью в своих собственных цехах.^[64][65] Компании, производящие локомотивы в США, включают Baldwin Locomotive Works, Американская Локомотивная Компания (ALCO), и Лимский локомотивный завод. В целом, между 1830 и 1950 годами в Соединенных Штатах было построено более 160 000 паровозов, из которых Болдуин составил наибольшую долю, почти 70 000.^[66]

Паровозы требовали регулярного и, по сравнению с дизель-электрическим двигателем, частого обслуживания и капитального ремонта (часто в Европе и США с периодичностью, регулируемой государством). Во время капитальных ремонтов регулярно происходили переделки и обновления. Были добавлены новые приборы, устранены неудовлетворительные характеристики, улучшены или заменены цилиндры. Практически любая часть тепловоза, включая котлы, была заменена или модернизирована. Когда обслуживание или модернизация становились слишком дорогими, локомотив продавали или списывали.^{[нужна цитата ]} На железной дороге Балтимора и Огайо два 2-10-2 Локомотивы были разобраны; котлы были размещены на двух новых классах Т 4-8-2 локомотивы и остаточная колесная техника преобразованы в пару классов U 0-10-0 переключатели с новыми котлами. Union Pacific парк 3-х цилиндровых 4-10-2 двигатели были переоборудованы в двухцилиндровые в 1942 году из-за проблем с большим обслуживанием.

Австралия

200-й паровоз постройки Клайд Инжиниринг (TF 1164) из Музей электростанции коллекция

В Сиднее компания Clyde Engineering и мастерские в Eveleigh оба построили паровозы для Государственные железные дороги Нового Южного Уэльса. К ним относятся C38 класс 4-6-2; первые пять были построены в Клайде с рационализация, остальные 25 локомотивов были построены в Eveleigh (13) и Кардиффские мастерские (12) возле Ньюкасла. В Квинсленде паровозы были построены на месте Уокерсом. Аналогичным образом, государственные железные дороги штата Южная Австралия также производили паровозы на местном уровне. Ислингтонские железнодорожные мастерские в Аделаиде. Викторианские железные дороги построили большинство своих локомотивов на своих Мастерские Ньюпорта И в Бендиго, в то время как раньше локомотивы строились в Литейный завод Феникса в Балларат. Локомотивы, построенные в магазинах Ньюпорта, относились к классу nA. 2-6-2Т построен для узкая колея, до H класса 4-8-4 - самый большой традиционный локомотив, когда-либо работавший в Австралии, весом 260 тонн. Однако звание самого большого локомотива, когда-либо использовавшегося в Австралии, принадлежит 263-тонному классу NSWGR AD60. 4-8-4+4-8-4 Гарратт,^[67] построен Бейер-Пикок в Соединенном Королевстве. Большинство паровозов, используемых в Западной Австралии, были построены в Соединенном Королевстве, хотя некоторые образцы были спроектированы и построены на местном уровне в Государственные железные дороги Западной Австралии ' Мастерские Midland Railway. 10 WAGR S класс локомотивы (представленные в 1943 году) были единственным классом паровозов, полностью задуманным, спроектированным и построенным в Западной Австралии,^[68] в то время как мастерские Мидленда заметно участвовали в программе строительства всей Австралии Австралийский стандартный гарраттс - эти локомотивы военного времени были построены в Мидленде в Западной Австралии, Клайд Инжиниринг в Новом Южном Уэльсе, Ньюпорте в Виктории и Ислингтоне в Южной Австралии и обслуживались разной степенью во всех австралийских штатах.^[68]

Конец пара в общем использовании

Вступление к электровозы На рубеже 20-го века и позже дизель-электрические локомотивы ознаменовали начало сокращения использования паровозов, хотя прошло некоторое время, прежде чем они были выведены из общего пользования.^[69] Когда в 1930-х годах дизельная энергия (особенно с электрической трансмиссией) стала более надежной, она закрепилась в Северной Америке.^[70] Полный отказ от использования пара в Северной Америке произошел в 1950-х годах. В континентальной Европе к 1970-м годам на смену паровой энергии пришла крупномасштабная электрификация. Пар был знакомой технологией, хорошо адаптированной к местным условиям, а также потреблял самые разные виды топлива; это привело к его продолжительному использованию во многих странах до конца 20 века.

Паровые двигатели имеют значительно меньший тепловой КПД, чем современные дизели, поэтому для поддержания их работоспособности требуется постоянное обслуживание и трудозатраты.^[71] Вода необходима во многих точках железнодорожной сети, что делает ее серьезной проблемой в пустынных районах, как в некоторых регионах США, Австралии и Южной Африки. В местах, где есть вода, может быть жесткий, что может вызвать "шкала "формировать, состоящий в основном из карбонат кальция, гидроксид магния и сульфат кальция. Карбонаты кальция и магния имеют тенденцию откладываться в виде не совсем белых твердых частиц на внутренней поверхности труб и труб. теплообменники. Это осаждение в основном вызвано термическим разложением бикарбонат ионов, но также бывает в тех случаях, когда карбонат ион находится в концентрации насыщения.^[72] В результате накипь ограничивает поток воды в трубах. В котлах отложения ухудшают поступление тепла в воду, снижая эффективность нагрева и позволяя металлическим компонентам котла перегреваться.

Возвратно-поступательный механизм на ведущих колесах двухцилиндрового паровоза одинарного расширения имел тенденцию бить по рельсам (см. удар молотком ), что требует большего поддержание. Производство пара из угля заняло считанные часы и создало серьезные проблемы с загрязнением окружающей среды. Угольные локомотивы нуждались в огневой очистке и золоудалении между сменами работы.^[73] Для сравнения: дизельные или электрические локомотивы извлекали выгоду из новых построенных по индивидуальному заказу сервисных центров. Дым от паровозов также был признан нежелательным; первые электровозы и тепловозы были разработаны в ответ на требования по дымоудалению,^[74] хотя при этом не учитывался высокий уровень менее заметного загрязнения в выхлоп дизеля дым, особенно на холостом ходу. Однако в некоторых странах энергия для электровозов вырабатывается за счет пара, вырабатываемого на электростанциях, которые часто работают на угле.

Соединенные Штаты

Северо-западный стально-проволочный локомотив № 80, июль 1964 г.

Первый тепловоз появился на Центральной железной дороге Нью-Джерси в 1925 году и на Центральной железной дороге Нью-Йорка в 1927 году. С тех пор тепловозы начали появляться на магистральной дороге в Соединенных Штатах в середине 1930-х годов.^[75] Дизельные двигатели резко снизили затраты на техническое обслуживание, одновременно повысив эксплуатационную готовность локомотивов. На Чикаго, Рок-Айленд и Тихоокеанская железная дорога новые агрегаты поставляли более 350 000 миль (560 000 км) в год по сравнению с приблизительно 120 000–150 000 миль (190 000–240 000 км) для магистрального паровоза.^[34] Вторая мировая война задержала дизелизацию в США. В 1949 г. Залив, Мобайл и железная дорога Огайо стала первой крупной магистралью, полностью переоборудованной на тепловозы, и Журнал Life 5 декабря 1949 года вышла статья под названием «GM&O запускает все свои паровые двигатели и становится первой крупной железной дорогой США, которая полностью переходит на дизельное топливо».^[76] Саскуэханна была одной из первых железных дорог в Америке, которая к 1947 году полностью перешла на дизель, а к 1949 году были сняты паровозы. 2-8-4 Построенный в Berkshire, был построен в 1949 году 779 Nickle Plate Road. Последним паровозом, произведенным для общего обслуживания, был паровоз Norfolk and Western. 0-8-0, построенный в Роанок магазины в декабре 1953 г.^[77] Весной 1960 года «Норфолк» и «Вестерн» Y6b 2190 и S1 290 в последний раз потушили огонь в развязке в Уильямсоне, штат Западная Вирджиния. 1960 год обычно считается последним годом регулярной эксплуатации паровой магистрали Класса 1 со стандартной шириной колеи в Соединенных Штатах с операциями на Гранд-Транк-Вестерн, Центральном Иллинойсе, Норфолке и Вестерн, а также на железных дорогах Дулут-Миссабе и Айрон-Рейндж.^[78] а также операции Canadian Pacific в штате Мэн.^[79]

Тем не менее, Grand Trunk Western использовала некоторую мощность пара для регулярных пассажирских поездов до 1961 года, последний случай этого произошел без предупреждения на поездах 56 и 21 в районе Детройта 20 сентября 1961 года. 4-8-4 6323, за день до истечения времени дымохода.^[80] Последнее регулярное грузовое сообщение с паровой тягой стандартной колеи железной дорогой класса 1 было на изолированной ветке Ледвилля Колорадо и Саутерн (Берлингтон Лайнс) 11 октября 1962 года с 2-8-0 641.^[81] Узкоколейный пар использовался для грузовых перевозок судами Денвер и Рио-Гранде-Вестерн на 250-мильном (400 км) участке от Аламоса, штат Колорадо, до Фармингтона, штат Нью-Мексико, через Дуранго, до тех пор, пока движение не прекратилось 6 декабря 1968 года.^[81] Union Pacific - единственная железная дорога класса I в США, которая никогда не была полностью дизелизирована, по крайней мере, номинально. Здесь всегда был хотя бы один действующий паровоз, Юнион Пасифик 844, в своем составе.^[82] Некоторые США короткие линии продолжали паровые операции в 1960-х годах, а Северо-западная сталь и проволока мельница в Стерлинге, штат Иллинойс, продолжала эксплуатировать паровозы до декабря 1980 года. Крабовый сад и египетская железная дорога продолжалось до сентября 1986 года.^{[83][84][85][86]} Два уцелевших участка узкоколейной линии от Денвера и Рио-Гранде Вестерн от Аламоса до Дуранго, упомянутые выше, в настоящее время работают отдельно в качестве Живописная железная дорога Кумбрес и Тольтеков и Узкоколейная железная дорога Дуранго и Сильвертон, продолжают использовать паровозы и действовать как туристические железные дороги. К концу 20-го века около 1800 из более чем 160 000 паровозов, построенных в США в период с 1830 по 1950 год, все еще существовали, и лишь некоторые из них все еще находились в рабочем состоянии.^[66]

Британия

Британский индустриальный пар в 1970-х: Роберт Стивенсон и Хоторн Маневровые угольные вагоны 0-4-0СТ на Электростанция Agecroft, Pendlebury в 1976 г.

Испытания тепловозов и вагоны началась в Великобритании в 1930-х годах, но достигла лишь ограниченного прогресса. Одна из проблем заключалась в том, что британские тепловозы часто были недостаточно мощными по сравнению с паровозами, с которыми они соревновались. Кроме того, рабочая сила и уголь были относительно дешевыми.

После 1945 года проблемы, связанные с послевоенным восстановлением и доступностью дешевого угля местного производства, позволили широко использовать пар в течение следующих двух десятилетий. Однако доступность дешевой нефти привела к новым программам дизелизации с 1955 года, и они начали действовать в полной мере примерно с 1962 года. К концу эры пара паровая движущая сила пришла в упадок. Последний паровоз, построенный для магистральных британских железных дорог, был BR Стандартный класс 9F 92220 Evening Star, который был завершен в марте 1960 года. Последние паровозные поезда сети British Railways ходили в 1968 году, но использование паровозов в британских промышленность продолжалась в 1980-е годы.^[87] В июне 1975 года все еще оставалось 41 место, где пар использовался регулярно, и намного больше, где двигатели оставались в резерве на случай отказа дизеля.^[88] Постепенно упадок карьеров по добыче железного камня, сталелитейной, угледобывающей и судостроительной промышленности - а также обильные поставки избыточных дизельных маневровых машин British Rail в качестве замены - привели к прекращению использования паровой энергии в коммерческих целях.^[87][88]

Несколько сотен восстановленных и сохраненных паровозов до сих пор используются на сохранившихся «исторических» железнодорожных линиях, управляемых добровольцами в Великобритании. Доля локомотивов регулярно используется в национальной железнодорожной сети частными операторами, где они проводят специальные экскурсии и туристические поезда. Построен новый паровоз LNER Peppercorn Class A1 60163 Tornado (введен в эксплуатацию в 2009 году), и многие другие находятся в стадии проектирования.

Германия

После Второй мировой войны Германия была разделена на Федеративную Республику Германия с Deutsche Bundesbahn (основанная в 1949 г.) в качестве новой государственной железной дороги и Германская Демократическая Республика (ГДР), где железнодорожное сообщение продолжалось в соответствии со старыми временами. -военное название Deutsche Reichsbahn.

В течение короткого периода после войны оба Bundesbahn (DB) и Рейхсбан (DR) по-прежнему размещала заказы на новые паровозы. Требовалось обновить подвижной состав, в основном паровозами, предназначенными для ускоренных пассажирских поездов. Многие из существующих в Германии предшественников этих типов паровозов были потеряны в боях или просто достигли конца своего срока службы, например знаменитые Прусский P 8. Однако не было необходимости в новых двигателях грузовых поездов, потому что тысячи классов 50 и 52 был построен во время Второй мировой войны.

Паровоз № 991777-4 построил ВЭБ «Локомотивбау им. Карла Маркса Бабельсберга» (ЛКМ). Сегодня он тянет локомотивы на Радебойль-Радебург наследие железной дороги в Германии.

Поскольку концепция так называемого "Einheitslokomotiven », стандартные локомотивы, построенные в 1920-х и 1930-х годах и до сих пор широко используемые, были уже устаревшими в довоенную эпоху, DB и DR разработали совершенно новую конструкцию новых паровозов, названную« Neubaudampflokomotiven »(новый Паровозы, произведенные DB в Западной Германии под руководством Фридриха Витте, представляли собой последнюю эволюцию паровозостроения, включая полностью сварные рамы, высокопроизводительные котлы и роликовые подшипники на всех движущихся частях. эти новые классы БД (10, 23, 65, 66 и 82 ) считались одними из лучших и самых эффективных немецких паровозов, когда-либо построенных, ни один из них не прослужил более 25 лет. Последний, 23105 (сохранился), вступил в строй в 1959 году.

Демократическая Республика в Восточной Германии начала аналогичный план закупок, в том числе двигателей для узкой колеи. DR-Neubaudampflokomotiven были классами 23.10, 25.10, 50.40, 65.10, 83.10, 99.23-24 и 99.77-79. Закупка паровозов новой постройки ДР закончилась в 1960 году выпуском 50 4088, последнего паровоза стандартной колеи, построенного в Германии. Ни один локомотив классов 25.10 и 83.10 не находился в эксплуатации более 17 лет. Последние двигатели классов 23.10, 65.10 и 50.40 были сняты с эксплуатации в конце 1970-х годов, а возраст некоторых единиц был старше 25 лет. Некоторые узкоколейные локомотивы до сих пор используются в туристических целях. Позже, в начале 1960-х годов, ДР разработала способ реконструировать старые локомотивы соответствовать современным требованиям. Скоростной локомотив 18 201 и класс 01.5 примеры дизайнов из этой программы.

Примерно в 1960 году Бундесбан в Западной Германии начал поэтапный отказ от всех паровозов в течение десяти лет, но все еще оставалось около 5000 таких поездов в рабочем состоянии. Несмотря на то, что DB были очень настойчивы в продолжении электрификации на основных линиях - в 1963 году они достигли 5 000 км (3100 миль) электрифицированных маршрутов - и дизелизации с новым разработанным составом, они не полностью удалили паровозы в течение десятилетней цели. В 1972 году отделения железнодорожных сетей DB в Гамбурге и Франкфурте первыми перестали эксплуатировать паровозы в своих регионах. Остальные паровозы начали собираться на железнодорожных станциях в Райне, Тюбингене, Хофе, Саарбрюккене, Гельзенкирхене-Бисмарке и других, что вскоре стало популярным среди энтузиастов железнодорожного транспорта.

В 1975 году последний паровой экспресс DB совершил последний рейс по линии Emsland-Line от Рейна до Норддайха на севере Германии. Два года спустя, 26 октября 1977 года, грузовой паровоз 44 903 (компьютерный новый номер 043 903-4) совершил свой последний рейс на той же железнодорожной станции. После этой даты регулярное паровое обслуживание в сети DB не производилось до их приватизации в 1994 году.

Узкоколейка Chiemsee-Bahn Железнодорожный паровоз на юге Бавария

В ГДР Рейхсбан продолжал работать с паром до 1988 года на путях стандартной колеи по экономическим и политическим причинам, несмотря на активные усилия по отказу от пара, предпринимавшиеся с 1970-х годов. Последние находящиеся в эксплуатации локомотивы классов 50,35 и 52.80, которые буксировали товарные поезда на сельских магистралях и железнодорожных ветках. В отличие от DB, никогда не было большой концентрации паровозов всего в нескольких ярдах на востоке, потому что во всей сети DR инфраструктура для паровозов оставалась нетронутой до конца ГДР в 1990 году. Это также было причиной того, что там Никогда не было строгой «окончательной резки» на паровых операциях, и DR продолжало время от времени использовать паровозы, пока они не объединились с DB в 1994 году.

Однако на их узкоколейных линиях паровозы продолжали использоваться ежедневно круглый год, в основном по туристическим причинам. Самый крупный из них - Harzer Schmalspurbahn (Узкоколейная железная дорога Гарца ) в горах Гарца, но примечательны также линии в Саксонии и на побережье Балтийского моря. Несмотря на то, что все бывшие узкоколейные железные дороги ДР были приватизированы, паровые перевозки там все еще являются обычным явлением.

Россия

В СССР, хотя первый магистральный тепловоз был построен в СССР в 1924 году, последний паровоз (модель П36, заводской номер 251) постройки 1956 г .; сейчас находится в Музее железнодорожной техники на бывшем Варшавский вокзал, Санкт-Петербург. В европейской части СССР почти все паровозы были заменены тепловозами и электровозами в 1960-х годах; в Сибири и Средней Азии государственные записи подтверждают, что L-класс 2-10-0s и LV-класс 2-10-2s не были списаны до 1985 года. До 1994 года в России было не менее 1000 паровозов, находящихся на хранении в рабочем состоянии на случай «чрезвычайных ситуаций в стране».^[89][90][91]

Китай

Китайские железные дороги QJ (前进, "Qiánjìn") тяжелый грузовой паровоз, хранящийся в Китайском промышленном музее.

Китайские железные дороги SY промышленный паровоз, стоящий перед Далянь Современный музей

Китай продолжал строить магистральные паровозы до конца 20 века, даже построив несколько экземпляров для американских туристических операций. Китай был последним основным пользователем паровозов, и их использование официально прекратилось на Линия Цзитун в конце 2005 г. Некоторые паровозы по состоянию на 2020 г.^{[Обновить]} все еще используется в промышленных операциях в Китае. Некоторые угольные и другие предприятия по добыче полезных ископаемых поддерживают активный список Китайские железные дороги JS (建设, "Jiànshè") или Китайские железные дороги SY (上游, "Shàngyóu") паровозы куплены подержанными у Китайской железной дороги. Последний паровоз, построенный в Китае, был 2-8-2 SY 1772, закончен в 1999 г. По состоянию на 2011 г.^{[Обновить]} по крайней мере шесть китайских паровозов существуют в Соединенных Штатах - 3 QJs куплены Корпорация развития железных дорог (№№ 6988 и 7081 для IAIS и № 7040 для Р.Дж. Корман ), JS, купленный Железная дорога Бун и живописной долины, и два SY. № 142 (бывший № 1647) принадлежит NYSW для туристических операций, перекрашенный и модифицированный, чтобы представить американский локомотив 1920-х годов; № 58 управляется Долина железной дороги и был изменен для представления New Haven Railroad номер 3025.

Япония

Паровоз Амамия-21 на Хоккайдо

Из-за разрушения большей части национальной инфраструктуры во время Второй мировой войны, а также затрат на электрификацию и дизелизацию, новые паровозы строились в Японии до 1960 года. В 1946 году количество японских паровозов достигло пика - 5 958.^[92]

В условиях бурного роста послевоенной японской экономики паровозы постепенно выводились из эксплуатации, начиная с начала 1960-х годов, и заменялись дизельными и электрическими локомотивами. Они были переведены на услуги ответвлений и подмагистральных линий еще на несколько лет до конца 1960-х годов, когда начали расти электрификация и дизелизация. С 1970 года паровоз в JNR был постепенно отменен:

• Сикоку (апрель 1970 г.)
• Район Канто (Токио) (октябрь 1970 г.),
• Кинки (Осака, район Киото) (сентябрь 1973 г.)
• Чубу (Нагоя, район Нагано) (апрель 1974 г.),
• Тохоку (ноябрь 1974 г.),
• Тюгоку (район Ямагути) (декабрь 1974 г.)
• Кюсю (январь 1975 г.)
• Хоккайдо (март 1976 г.)

Последний пассажирский паровоз, запряженный C57 -класс локомотив 1940 года постройки, отошел от Muroran железнодорожный вокзал до Ивамидзава 14 декабря 1975 года. Затем он был официально выведен из эксплуатации, разобран и отправлен в Токийский музей транспорта, где он был открыт в качестве экспоната 14 мая 1976 года. В начале 2007 года он был перенесен в железнодорожный музей Сайтамы. Последний паровой поезд японской магистрали, D51-241, a D51 -класс тепловоза 1939 г. постройки, левый Юбари железнодорожной станции 24 декабря 1975 года. В тот же день прекратилось движение всех паровых магистралей. D51-241 был списан 10 марта 1976 года и уничтожен в результате пожара на складе месяц спустя, хотя некоторые части сохранились.

2 марта 1976 года единственный паровоз, все еще работающий на JNR, 9600-39679, локомотив класса 9600, построенный в 1920 году, совершил свой последний путь от железнодорожной станции Оиваке, завершив 104-летний путь паровоза в Японии.^[93]

Южная Корея

Первым паровозом в Южной Корее (в то время Корея) был Moga (Могул). 2-6-0, который впервые прошел 9 сентября 1899 года по линии Gyeong-In Line. Другие классы южнокорейских паровозов включают Sata, Pureo, Ame, Sig, Mika (USRA Heavy Mikado ), Паси (USRA Light Pacific ), Хёги (узкая колея), класс 901, Матео, Сори и Тоу. Паси 23, использовавшаяся до 1967 года, сейчас находится в Железнодорожном музее.^[94]

Индия

Новые паровозы строились в Индии еще в начале 1970-х годов; последний произведенный паровоз широкой колеи, Последняя звездаВ июне 1970 года был построен локомотив класса WG (№ 10560), а в феврале 1972 года - последний локомотив метровой колеи.^[95] Паровоз продолжал преобладать на индийских железных дорогах до начала 1980-х годов; в 1980–81 финансовом году в регулярной эксплуатации находилось 7 469 паровозов по сравнению с 2 403 дизелями и 1 036 электровозами.^[96] Впоследствии паровоз был постепенно выведен из эксплуатации, начиная с зоны Южной железной дороги в 1985 году; количество дизельных и электрических локомотивов в регулярной эксплуатации превысило количество паровозов в эксплуатации в 1987–88.^[97] Все регулярные перевозки ширококолейного пара в Индии прекратились в 1995 году, а последний рейс из Джаландхара в Ферозпур совершился 6 декабря.^[98] Последние находившиеся в эксплуатации паровозы метровой и узкой колеи списаны в 2000 году.^[97] После вывода из эксплуатации большинство паровозов было списано, хотя некоторые из них сохранились в различных железнодорожных музеях. Единственные паровозы, оставшиеся в регулярной эксплуатации, относятся к наследию Индии.^[96][99]

Южная Африка

В ЮАР были закуплены последние новые паровозы. 2-6-2+2-6-2 Garratts от Hunslet Taylor для линий шириной 2 фута (610 мм) в 1968 году.^[100]Другой локомотив класса 25NC, № 3450, прозванный «Красный дьявол» из-за своей цветовой гаммы, получил модификации, в том числе выдающийся набор двойных расположенных бок о бок выхлопных труб. В южной части Натала две бывшие Южноафриканские железные дороги шириной 2 фута (610 мм) NGG16 Garratts работают на приватизированном Порт-Шепстон ​​и железная дорога округа Альфред (ACR) получил немного L.D. Порта модификации 1990 года, ставшие новым классом NGG16A.^[101]

К 1994 году почти все коммерческие паровозы были выведены из эксплуатации, хотя многие из них хранятся в музеях или на вокзалах для всеобщего обозрения. Сегодня только несколько частных паровозов все еще работают в Южной Африке, в том числе те, которые используются в роскошном 5-звездочном поезде. Rovos Rail, и туристические поезда Outeniqua Tjoe Choo, Apple Express и (до 2008 г.) Банановый Экспресс.

Другие страны

В других странах сроки перехода с пара на дизельное топливо и электроэнергию были разными.

В непрерывной североамериканской сети стандартной ширины колеи через Канаду, Мексику и США, использование паровых локомоций основной магистрали стандартной колеи с использованием 4-8-4s построен в 1946 году для обработки грузов между Мехико и Ирапуато просуществовал до 1968 года.^{[102][страница нужна ]} О линии Мексикан-Тихоокеан, короткой линии стандартной колеи в штате Синалоа, сообщалось в августе 1987 г.^{[103][требуется полная цитата ]} по-прежнему использовать Steam, имея в своем составе один 4-6-0, два 2-6-2s и один 2-8-2.

К марту 1973 года в Австралии пар больше не использовался в промышленных целях. Тепловозы были более производительными, и потребность в ручном труде для обслуживания и ремонта была меньше, чем на пар. Дешевая нефть также имела преимущества по стоимости перед углем. Регулярные регулярные паровые перевозки работали с 1998 по 2004 год на Западное побережье железной дороги.^[104]

На Северном острове Новой Зеландии паровая тяга прекратилась в 1968 году, когда А.^B 832 (сейчас хранится в Винтажная железная дорога Гленбрук, Окленд, но принадлежит MOTAT ) вытащил Фермерская торговая компания "Santa Special" от Frankton Junction к Claudelands. На Южном острове из-за невозможности нового D^J тепловозов класса для обеспечения парового обогрева в поезде, паровые операции продолжались с использованием J и J^А класс 4-8-2 тендерные локомотивы на ночном экспрессе Крайстчерч-Инверкаргилл, Поезда 189/190, до 1971 года.^[105] К этому времени достаточно F^S Были доступны паровые фургоны, что позволяло убирать последние паровозы. Два А^B класс 4-6-2 тендерные локомотивы, А^B 778 и А^B 795, хранились в Lyttelton отапливать вагоны лодочных поездов между Крайстчерчем и Литтелтоном, пока они не будут восстановлены для Кингстон Флаер туристический поезд 1972 г.

В Финляндии первые дизели были представлены в середине 1950-х годов, вытеснив паровозы к началу 1960-х годов. Государственные железные дороги (VR ) эксплуатировались паровозами до 1975 года.

В Нидерландах первые электропоезда появились в 1908 году, следовавшие из Роттердама в Гаагу. Первые дизели были представлены в 1934 году. Поскольку электрические и дизельные поезда работали так хорошо, спад пара начался сразу после Второй мировой войны, а паровая тяга закончилась в 1958 году.

В Польше на неэлектрифицированных путях к 1990-м годам на смену паровозам пришли дизельные. Однако несколько паровозов работают по расписанию из Wolsztyn. После прекращения 31 марта 2014 года регулярное сообщение возобновилось из Вольштына 15 мая 2017 года с ежедневными рейсами в Лешно. Эта операция поддерживается как средство сохранения железнодорожного наследия и как туристическая достопримечательность. Кроме того, многочисленные железнодорожные музеи и исторические железные дороги (в основном узкоколейные) имеют в рабочем состоянии паровозы.

Во Франции паровозы не использовались для коммерческих перевозок с 24 сентября 1975 года.^[106]

В Испании первые электропоезда были представлены в 1911 году, а первые дизели - в 1935 году, всего за год до гражданская война в Испании. Национальная железнодорожная компания (Renfe ) эксплуатировались паровозами до 9 июня 1975 г.^[107]

В Боснии и Герцеговине некоторые паровозы до сих пор используются в промышленных целях, например, на угольной шахте в г. Бановичи^[108] и АрселорМиттал завод в Зеница.^[109]

В парагвае, дровяные паровозы эксплуатировались до 1999 года.^{[110][111][112]}

В Таиланде все паровозы были сняты с эксплуатации в конце 1960-х - начале 1970-х годов. Большинство из них было списано в 1980 году. Тем не менее, около 20–30 локомотивов сохранены для выставок на важных или конечных станциях по всей стране. В конце 1980-х годов шесть локомотивов были восстановлены в рабочем состоянии. Большинство из них построены JNR 4-6-2 паровозы, за исключением одиночных 2-8-2.

B 5112 до возобновления работы в железнодорожном музее Амбарава, Индонезия

Индонезия также использует паровозы с 1876 года. Последняя партия E10 0-10-0RT реечные цистерны закуплены в 1967 г. (Каутзор, 2010 г.)^{[требуется полная цитата ]} из Ниппон Шарё. Последние тепловозы - класса Д 52 производства немецкой фирмы. Крупп в 1954 г. - проработали до 1994 г., когда им на смену пришли тепловозы. Индонезия также закупила у компании Nippon Sharyo последнюю партию молотковых локомотивов для использования на железной дороге Ачеха. В Суматра Барат (Западная Суматра) и Амбарава некоторые зубчатые железные дороги (с максимальным уклоном 6% в горных районах) в настоящее время используются только для туризма. В Индонезии есть два музея железных дорог, Тамань Мини и Амбарава (Железнодорожный музей Амбарава ).^[113]

Пакистанские железные дороги до сих пор есть регулярное паровозное сообщение; линия работает в Северо-Западная пограничная провинция и в Синде. Он сохранился как «ностальгическая» услуга по туризму в экзотических местах и ​​специально рекламируется как «для любителей пара».^[114]

В Шри-Ланке один паровоз обслуживается в частном порядке, чтобы приводить в движение Специальный вице-король.^{[нужна цитата ]}

Возрождение

60163 Торнадо, новый экспресс-локомотив, построенный для Британская главная линия, завершено в 2008 г.

Рединг и Северная железная дорога номер 425 готовится в Пенсильвания, США, для ежедневного туристического поезда в 1993 г.

Er 774 38 0-10-0 в Паровом Спецпоезде в Москве 11 июля 2010 г.

Паровоз типа 2-6-0 "N3" постройки Бейера Пикока в 1910 г. и восстановленный в 2005–2007 гг. Уругвайской ассоциацией железнодорожников (AUAR).На фото изображен локомотив с пассажирским туристическим поездом в марте 2013 года в музее железнодорожного вокзала Монтевидео.

Южноафриканский класс 26, Красный дьявол

Резкое повышение стоимости дизельного топлива побудило ряд инициатив по возрождению паровой энергетики.^[115][116] Однако ни один из них не продвинулся до стадии производства, и по состоянию на начало 21 века паровозы работают только в нескольких изолированных регионах мира и в туристических операциях.

Еще в 1975 году энтузиасты железной дороги в Великобритании начали строительство новых паровозов. В том же году Тревор Барбер завершил 2 футов (610 мм) колея локомотива Трикси который работал на Мейрион Милл Железная дорога.^[117] Начиная с 1990-х годов, количество завершаемых новых строек резко возросло за счет новых локомотивов, завершенных узкоколейкой. Ffestiniog и Коррис железные дороги в Уэльсе. Компания Hunslet Engine была возрождена в 2005 году и начала строить паровозы на коммерческой основе.^[118] Стандартный калибр ЛНЕР Peppercorn Pacific «Торнадо» завершился на Hopetown Works, Дарлингтон, и первый запуск состоялся 1 августа 2008 г.^[119][120] Он был введен в эксплуатацию в конце 2008 года, что вызвало большой общественный резонанс. Запланированы демонстрационные поездки во Францию ​​и Германию.^[121] По состоянию на 2009 год^{[Обновить]} Более полудюжины проектов по созданию рабочих копий потухших паровых двигателей уже реализованы, во многих случаях для их создания используются уже существующие детали других типов. Примеры включают BR Class 6MT Хенгист,^[122] BR Класс 3MT № 82045, BR Класс 2MT № 84030,^[123] Брайтон Атлантик Бичи-Хед,^[124] LMS »Патриот 45551 Неизвестный воин "проект, GWR"47xx 4709, BR » 6 класс 72010 Хенгист, GWR Святой 2999 Легендарная дама, 1014 год округ Гламоргана и 6880 Беттон Grange проекты. Эти проекты новой сборки в Соединенном Королевстве дополнительно дополняются новой сборкой Пенсильванская железная дорога класса T1 № 5550 проект в Соединенных Штатах, который попытается превзойти рекорд скорости, установленный LNER Class A4 4468 Mallard, когда будет завершен.^[125]

В 1980 году американский финансист Росс Роуленд основала компанию American Coal Enterprises для разработки модернизированного паровоза, работающего на угле. Его концепт ACE 3000 привлек значительное внимание, но так и не был построен.^[126][127]

В 1998 году в своей книге Красный дьявол и другие сказки из эпохи Steam,^[128] Дэвид Вардейл выдвинул концепцию высокоскоростного высокоэффективного локомотива Super Class 5 4-6-0 для будущих паровых тягачей туристических поездов по магистральным линиям Великобритании. Идея была формализована в 2001 году путем создания проекта 5AT, посвященного разработке и созданию Паровоз передовых технологий 5АТ, но так и не получил серьезной поддержки со стороны железных дорог.

Места, где происходят новые постройки, включают:^{[нужна цитата ]}

• GWR 1014 County of Glamorgan и GWR 2999 Lady of Legend, оба строятся на Дидкотский железнодорожный центр
• GWR 6880 Betton Grange, GWR 4709 & LMS 45551 The Unknown Warrior, все строятся на Лланголлен Железнодорожный
• LNER 2007 Принц Уэльский, Дарлингтонский локомотивный завод
• LNER 2001 Cock O 'The North, Донкастер
• PRR 5550, Поттстаун, Пенсильвания^[125]
• BR 72010 Хенгист, Великая центральная железная дорога
• BR 77021, TBA
• BR 82045, г. Северная долина железная дорога
• BR 84030 и LBSCR 32424 Beachy Head, оба строятся на Bluebell Railway
• MS & LR / GCR 567, Великая центральная железная дорога Раддингтона, северный участок
• VR V499, Виктория, Австралия

В 2012 г. Коалиция за устойчивые железнодорожные перевозки^[129] Проект был начат в США с целью создания современного высокоскоростного паровоза, включающего усовершенствования, предложенные Ливио Данте Порта и другими, и использование торрефицированная биомасса как твердое топливо. Топливо было недавно разработано Университет Миннесоты в сотрудничестве между университетскими Институт окружающей среды (IonE) и Sustainable Rail International (SRI), организация, созданная для изучения использования паровой тяги в современных железных дорогах. Группа получила последние выжившие (но не бегущие) Класс ATSF 3460 паровоз (№ 3463), подаренный его предыдущим владельцем в Канзасе, Музеем Великой наземной станции. Они надеются использовать его в качестве платформы для разработки «самого чистого и самого мощного пассажирского локомотива в мире», способного развивать скорость до 130 миль в час (210 км / ч). Названный «Проект 130», он призван побить мировой рекорд скорости паровоза, установленный LNER Class A4 4468 Mallard в Великобритании на скорости 126 миль в час (203 км / ч). Однако какой-либо демонстрации претензий проекта еще предстоит увидеть.

В Германии небольшое количество безпожарных паровозов все еще работают на промышленных предприятиях, например на электростанциях, где имеется локальная подача пара.

Небольшой городок Вольштын в Польше, расположенный примерно в 60 милях от исторического города Познань, - последнее место в мире, где можно ездить на регулярном пассажирском поезде, запряженном паром. Сарай для локомотивов в Вольштыне - последний в мире. Есть несколько рабочих локомотивов, которые ежедневно курсируют между Вольштыном, Познанью, Лешо и другими соседними городами. В Wolsztyn Experience можно принять участие в курсах по подножке. В мире не осталось места, где бы по-прежнему работали ежедневные нетуристические паровые пригородные / пассажирские перевозки, кроме как здесь, в Вольштыне. В регулярной эксплуатации находятся несколько локомотивов общего назначения OL49 класса 2-6-2 и один PT47 класса 2-8-2. Каждый год в мае Вольштын становится местом проведения фестиваля паровозов, на который приезжают приезжие локомотивы - часто более десятка каждый год работает. Эти операции не выполняются в туристических или музейных / исторических целях; это последняя недизельная железнодорожная ветка PKP (Польской государственной сети), которая была переведена на дизельную энергию.

Швейцарская компания Dampflokomotiv- und Maschinenfabrik DLM AG поставил восемь паровозов на железные дороги Швейцарии и Австрии в период с 1992 по 1996 год. Четыре из них в настоящее время являются основной тягой на железной дороге. Brienz Rothorn Bahn; четыре других были построены для Schafbergbahn в Австрии, где ходят 90% поездов.

Эта же компания перестроила немецкий DR Класс 52.80 Локомотив 2-10-0 по новым стандартам с такими модификациями, как подшипники качения, дизельное топливо и изоляция котла.^[130]

Изменение климата

Будущее использование паровозов в Соединенном Королевстве вызывает сомнения из-за государственной политики в отношении изменение климата. В Железнодорожная ассоциация наследия сотрудничает со Всепартийной парламентской группой по железнодорожному наследию, стремясь продолжить работу паровозов на угле.^[131]

Многие туристические железные дороги используют паровозы, работающие на жидком топливе (или переоборудовали свои локомотивы для работы на масле), чтобы уменьшить воздействие на окружающую среду. Например, Железная дорога Гранд-Каньон работает паровоз на отработанном растительном масле.

Организация под названием Coalition for Sustainable Rail (CSR) разрабатывает экологически чистый заменитель угля, изготовленный из поджаренный биомасса.^[132] В начале 2019 года они провели серию тестов с использованием Эвереттская железная дорога № 11 для оценки производительности биотоплива с положительными результатами. Было обнаружено, что биотопливо горит немного быстрее и горячее, чем уголь.^[133] Целью проекта является, прежде всего, поиск устойчивого топлива для исторических паровозов на туристических железных дорогах, но CSR также высказал предположение, что в будущем паровозы, работающие на торрефицированной биомассе, могут стать экологически и экономически более совершенной альтернативой тепловозам.^[134]

Паровозы в массовой культуре

Паровозы присутствуют в массовой культуре с 19 века. Народные песни того периода, в том числе "Я работал на железной дороге "и"Баллада о Джоне Генри «являются основой американской музыки и культуры.

Изготовлено много игрушек для паровозов, и железнодорожное моделирование это популярное хобби.

Паровозы часто изображаются в художественных произведениях, особенно Железнодорожная серия посредством Преподобный В. В. Одри, Маленький двигатель, который мог к Уотти Пайпер, Полярный экспресс к Крис Ван Оллсбург, а Хогвартс Экспресс из J.K. Роулинг Сериал о Гарри Поттере. Они также были показаны во многих детских телешоу, таких как Паровозик Томас и его друзья, основанный на персонажах из книг Одри, и Ивор Двигатель сделано Оливер Постгейт.

Хогвартс-экспресс также появляется в серии фильмов о Гарри Поттере, изображаемых GWR 4900 Класс 5972 Олтон Холл в особой ливрее Хогвартса. Polar Express появится в одноименный анимационный фильм.

Сложный, тематический фуникулер Поездка на Хогвартс-экспресс фигурирует в Юниверсал Орландо Резорт во Флориде, соединяя секцию Гарри Поттера в Universal Studios с тематическим парком «Острова приключений».

Полярный экспресс воссоздается на многих исторических железных дорогах США, в том числе на Северном полюсном экспрессе. Pere Marquette 1225 локомотив, который эксплуатируется Институт паровой железной дороги в Овоссо, Мичиган. По словам автора Ван Аллсбурга, этот локомотив послужил источником вдохновения для истории и был использован в создании фильма.

В ряде компьютерных и видеоигр есть паровозы. Железнодорожный магнат, выпущенная в 1990 году, была признана «одной из лучших компьютерных игр года».^{[нужна цитата ]}

Есть два замечательных примера паровозов, используемых в качестве обвинения на геральдических гербы. Один из них Дарлингтон, который отображает Локомоция №1. Другой - оригинальный герб Суиндон, в настоящее время не используется, на котором изображен базовый паровоз.^[135][136]

Монета эпохи бидермейера с паровозом

В государственный квартал представляющий Юту, изображающий золотой шип церемония

Паровозы - популярная тема для коллекционеров монет.^{[нужна цитата ]} На оборотной стороне серебряной монеты 5 песо 1950 года в Мексике изображен паровоз.

20 евро Монета периода бидермейер, чеканка 11 июня 2003 г., на аверсе изображен паровоз ранней модели ( Аякс ) на первой железнодорожной линии Австрии, Kaiser Ferdinands-Nordbahn. В Аякс все еще можно увидеть сегодня в Технический музей Вены.В рамках 50 государственных кварталов В программе квартал, представляющий американский штат Юта, изображает церемонию, где две половины Первая трансконтинентальная железная дорога встретились в Мыс Саммит в 1869 году. Монета воссоздает популярный образ церемонии с паровозами каждой компании, стоящими лицом друг к другу, а золотой шип везут.

Японская телевизионная франшиза Супер сентай есть монстры на основе паровозов:

• Эпоха Сёва (1926-1989): Маска локомотива (機関 車（き か ん し ゃ）仮 面（か め ん）, Киканша Камен) (Химицу Сентай Горенджер, 1975 (серия 46)) (Первая серия этой эпохи.)
• Эпоха Хэйсэй (1989-2019): организация паровых двигателей (蒸 気（じ ょ う き）機関（き か ん）オ ル グ, Юки Кикан Оругу) (Hyakujuu Sentai Gaoranger, 2001 (серия 47)) (Тринадцатая серия этой эпохи.)
• Эпоха Рейва (2019-): Паровоз Джамен (ＳＬ（エ ス エ ル）邪 面（じ ゃ め ん）, Эсу Эру Джамен) (Машин Сэнтай Кирамагер, 2020 (серия 14)) (Первая серия этой эпохи.)

Смотрите также

Общее

Типы паровозов

Исторические локомотивы

Рекомендации

Библиография

• Броджи, Майкл (2014), История Уолта Диснея о железной дороге: маломасштабное увлечение, которое привело к созданию полномасштабного королевства (4-е изд.), Издатели компании Доннинг, ISBN  978-1-57864-914-3

дальнейшее чтение

внешняя ссылка

• Теле- и радиопрограммы из архива BBC, посвященные паровозам
• База данных сохранившихся паровозов в Северной Америке
• Британские железные дороги наследия и база данных сохранившихся локомотивов
• Advanced Steam Traction Trust