燃汽轮机

电传动蒸汽机车这两款机车是美国蒸汽机车的

发布时间:2022/10/26 18:54:09   

上两个章节我们介绍了通用电气的电力机车发展历程,从整个发展过程中大家可以看到,美国铁路的发展时间线是从蒸汽时代到电力机车再到内燃时代,这和我们国家是截然不同的。今天我们要介绍的则独立于这三种机车的一种机车,虽然说独立,但是这两款机车在本质上又和蒸汽机车和内燃机车有着一定的联系,接下来我们将逐一对这两款机车进行介绍。

一、通用电气蒸汽轮机机车

通用电气蒸汽轮机机车是通用电气为联合太平洋铁路公司设计的两台蒸汽轮机机车,这两台机车都采用了流线型外观,年制造,机车全长27.69米,输出功率马力,据说该机车在试验场内跑出了km/h的高速。机车的设计风格很像我之前提到的普尔曼设计的EMC公司(易安迪的前身)M-到M-的柴油车组。

这两台机车均在年4月交付并完成了试运行,之后参加了铁路界的各种宣传活动,包括洛杉矶联合客运站的盛大开幕、塞西尔B·德米尔拍摄的电影《太平洋联合会》的首映式,并出席了时任总统富兰克林·罗斯福的一次活动。虽然说这款机车比传统的蒸汽机车表现出了更出色的加速性能和更好的准时性,但是机车在可靠性和维护性方面却存在的严重问题,这些机车最终没有投入到商业服务中。

年6月,这两台机车被返送回通用电气,年12月,联合太平洋彻底放弃这两台机车。年,通用电气对机车进行改装之后在纽约市中心进行了试验,年,由于二战影响出现了电力危机,一部分铁路由于电力缺乏无法维持电气化铁路的运营,因此大北方公司临时购置了这两台机车投入使用,并在同年晚些时间退役。这两台机车最终在第二次世界大战结束之前就被废弃。

其实早在年年底,通用电气就已经开始着手研发蒸汽轮机机车,当时通用电气和联合太平洋开始合作并开启了一项油动力蒸汽轮机电气设计项目,人们将其称之为“蒸汽电力机车”。为了让这个项目顺利下线,通用电气选择了当时技术很成熟的蒸汽轮机技术,这在当时是海上船只以及军舰的核心动力,只不过把这玩意压缩到一台机车那么大的空间内实在是很困难。不过最终通用电气成功的制造出一个缩小版的蒸汽轮机并将其放入了一台流线型外观的机车中,该机车采用了2+C—C+2的轴列式,输出功率马力,启动牵引力达到了kN,这性能在当时是史无前例的。

通用电气原打算在年就交付第一台原型车,但是一直到年12月才完成了交付,机车在年进行了交付测试,虽然产量只有两台,但是这两台原型车前后花费了近2年的时间才完成了制造。

为了让机车看起来更有冲击力,通用电气参考了当时EMC公司设计的内燃车组的外观设计,机车采用了流线型外观,而且还用钢框架铆接金属铝合金板的方式构成了轻型车身,司机是非常高大,猛一看和M-到M-系列很接近,司机室视野很开阔,前鼻达到了2.7米之厚,其目的是为了保护机车乘务人员。机车全长27.69米,司机室宽3米,机车高度4.米。

年2月出版的《通用电气评论》内提到,这款蒸汽轮机机车的速度可以达到km/h,其热效率是传统蒸汽机车的2倍,输出功率马力,机车的外形设计被称为大象式外形。机车自重吨,启动牵引力kN,持续牵引力kN。

机车安装了巴布科克威尔科克斯水管锅炉,还请贝利仪表公司专门设计了自动点火和调节锅炉的设备。每个可以锅炉承受℃的高温和10兆帕到11兆帕的高压,这个数值比现在有所的蒸汽机车都要高。

蒸汽轮机的涡轮设计工作转速为1转/分,并通过一个10:1减速齿轮组和主发电机组相连,主发电机为双电枢直流发电机,除了驱动直流牵引电机以外还带动一个三相伏辅助交流发电机驱动辅助功能设备,这些辅助设备包括了牵引电机吹风机和前端电源(后来被命名为HEP设备),前端电源在当时主要给客车提供照明、供暖和空调制冷,这种设备在年是非同寻常的先进,可以认定为现代机供电设备的鼻祖,要知道机供电技术是在70年代才真正推广。

另外这款机车还有个的先进之处是采用了动态制动系统(电阻制动和空气制动结合式制动系统,并不是单纯的电阻制动),和传统的电阻制动通过散失的方式排热不同,该机车将制动电阻产生的热量传回到蒸汽回路中,并用于加热冷却水产生热能,这些热能又会被重新利用为机车动力,这项技术可以说是再生制动的鼻祖。

机车传动比65:31,主动轮直径mm,从轮mm,另外值得一提的是,这两台机车还可以重联使用形成一个马力的机车组,该机车也是美国第一台安装了重联遥控装置的机车。

两台机车正式运行了6个月,这是有记录以外铁路上最短服役记录。年12月完工之后,通用电气首先在在伊利工厂进行了测试,年1月到3月期间在纽约中心轨道上进行了测试,年4月,机车被送往内布拉斯加州的奥马哈,正好赶上5月份第一条贯穿大陆铁路竣工70周年庆,根据最新历史学家威廉·克拉特维尔和哈罗德·列克斯的说法,在当时结合这两台车的情况,人们希望这两台机车能够成为蒸汽机车替代品和内燃机车的继承者。试车完毕之后,该机车被编入了富兰克林·罗斯福旅游列车开始进行了全国巡演,并在洛杉矶联合会出席。4月28日,该机车在参与了《太平洋联合会》这部电影的首映式。

试车过程中发现,该机车表现出比常规蒸汽机车更好的加速性能和准时性,不过也存在了一些严重的可靠性问题以及相对较高的维护成本。在当时该机车一直牵引一趟从科罗拉多州前往奥马哈的旅客列车,但是往往列车中还要编组一台级太平洋蒸汽机车作为备用,以防止在运行过程中出现可靠性问题,年6月,机车被送回通用电气加以改造或重建。

在接下来的两年里联合太平洋依然在

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