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唯一采用贝尔派火箱的2-6+6-4式蒸汽机车——匹兹堡&西弗吉尼亚铁路J-1/J-2型蒸汽机车

作者:Don590发布时间:2024-08-08


概述

J-1/J-2型蒸汽机车是美国匹兹堡&西弗吉尼亚铁路(外文名:Pittsburgh & West Virginia)使用的大型蒸汽机车,它们的运营范围包括煤炭、铁矿石等大宗货物运输列车以及各路混合货运列车的中转运输。为提升运输效率,J-1/J-2型蒸汽机车选用了北美机车甚少使用的贝尔派平顶式火箱(外文名:Belpaire firebox),该车是2-6+6-4式蒸汽机车当中唯一采用贝尔派平顶式火箱设计的车款。


背景

作为古尔德铁路系统(外文名:Gould transcontinental system)的一部分,匹兹堡&西弗吉尼亚铁路名下仅有223英里(359公里)长的铁路线路,是古尔德铁路系统当中规模最小的公司,但由于匹兹堡&西弗吉尼亚铁路位于阿巴拉契亚山脉与五大湖经济区交界处,东有巴尔的摩&俄亥俄铁路、宾夕法尼亚铁路、纽约中央铁路、西马里兰铁路等运输巨头,西有威灵&伊利湖铁路(外文名:Wheeling and Lake Erie Railway)相竞争,是连接美国东部经济区、五大湖经济区以及中西部地区最重要的交通枢纽,铁路运输十分畅旺。


匹兹堡&西弗吉尼亚铁路线路布局图。匹兹堡&西弗吉尼亚铁路位于宾夕法尼亚州、俄亥俄州和西弗吉尼亚州煤田区以及五大湖经济区的交通要道上,曾是阿尔法贝特连接线路(外文名:Alphabet Route)的核心组成部分,交通位置十分重要,匹兹堡&西弗吉尼亚铁路也曾多次购置机车来改善本路运输效率。


长期以来,在匹兹堡&西弗吉尼亚铁路名下担任运输主力的2-8-0式蒸汽机车、2-8-2式蒸汽机车和4-6-2式“太平洋”蒸汽机车因体型娇小,动力输出受限,面对日趋繁重的铁路运输,这些长期处于高强度运行的小型机车终究还是显露出疲惫的姿态。当时备受各大铁路推崇的2-10-4式“德克萨斯”蒸汽机车因固定轴距过长无法在匹兹堡&西弗吉尼亚铁路这种弯道多、半径小的线路上运行自如。面对本路动力不足的窘况,匹兹堡&西弗吉尼亚铁路迫切需要一种能够在本路胜任各种运输任务的大型蒸汽机车。


这是美国机车公司布洛克工厂为匹兹堡&西弗吉尼亚铁路生产制造的K-1型4-6-2式“太平洋”蒸汽机车(该车编号为200号)。匹兹堡&西弗吉尼亚铁路于1920-1921年从美国机车公司购置了3台4-6-2式“太平洋”蒸汽机车。由于匹兹堡&西弗吉尼亚铁路客运业务并不多,故对4-6-2式“太平洋”蒸汽机车的综合性能要求并不高,这3台4-6-2式“太平洋”蒸汽机车也是美国机车公司生产制造的所有4-6-2式“太平洋”蒸汽机车当中重量最轻的车款。
匹兹堡&西弗吉尼亚铁路X型1010号蒸汽机车(右)与威灵&伊利湖铁路名下的M-1型6008号蒸汽机车(左)在俄亥俄州明戈地区(外文名:Mingo, Ohio)附近的科恩隧道(外文名:Coen's tunnel)交汇。匹兹堡&西弗吉尼亚铁路通过各种渠道接收了3款共计8台2-8-2式蒸汽机车(这3款2-8-2式蒸汽机车以美国铁路管理局2-8-2式“重天皇”蒸汽机车为蓝本进行生产制造),自匹兹堡&西弗吉尼亚铁路蒸汽机车时代结束之前,这8台2-8-2式蒸汽机车一直是本路货运列车中转运输的绝对主力。


制造运用

针对匹兹堡&西弗吉尼亚铁路的诉求,一向为客户出谋划策的鲍德温机车厂向匹兹堡&西弗吉尼亚铁路推荐了2-6+6-4式蒸汽机车设计方案,此类机车不仅能够产生与2-10-4式“德克萨斯”蒸汽机车同等的动力输出,其马莱型铰接式走行机构能够确保机车在弯道多,半径小的铁路线路以及中转运输业务繁多的联轨站也能运行自如,完全能够满足匹兹堡&西弗吉尼亚铁路的需求。


首批2-6+6-4式蒸汽机车于1934年由鲍德温机车厂生产制造,该车共计3台,编号为1100-1102号,属于四汽缸单涨式设计,由沃尔舒尔茨阀动阀动装置来操作阀门,鲍德温机车厂为这款2-6+6-4式蒸汽机车选用了贝尔派平顶式火箱设计以在有限的车体空间内尽可能地提升动力输出(由于匹兹堡&西弗吉尼亚铁路在订购新车时强调运用相对有限的空间来提升动力输出的要求,因此鲍德温机车厂在设计机车时没有采用巴尔的摩&俄亥俄铁路2-6+6-2式蒸汽机车设计方案)。作为在大宗货物运输线上行驶的主力机车,尽管这款2-6+6-4式蒸汽机车的最高时速仅为50-60英里/小时(80-100千米/小时),但其12轮大容量煤水车(可载煤25吨,载水20000加仑)能够确保机车长距离高强度运行,为增加机车启车时的牵引力,该车煤水车的尾轴上装有加压器,启动牵引力达16000磅(7257千克);此外,装在烟箱前端的复合式空气压缩泵以及前端踏板中央的前大灯体现了匹兹堡&西弗吉尼亚铁路对新车安全性的要求丝毫不逊于对其动力输出的要求,因为该车必须在繁重的运输任务当中能够应付复杂多变的路况,这3台机车被统一命名为J-1型蒸汽机车。


J-1型蒸汽机车(编号为1101号)出厂照。作为大宗货物运输列车最重要的中转线路之一,匹兹堡&西弗吉尼亚铁路对机车配置要求简洁、务实;因此J-1型蒸汽机车外观显得较为粗犷、硬朗,机车表面没有采用诸多装饰设计;照片还可看到煤水车尾轴装备的加压器。
首批运抵匹兹堡&西弗吉尼亚铁路的J-1型蒸汽机车。在公共工程管理局(外文名:Public Works Administration)的支持下(该机构为匹兹堡&西弗吉尼亚铁路提供了331000美元的贷款用以购置新车),匹兹堡&西弗吉尼亚铁路于1934年正式向鲍德温机车厂订购首批共计3台2-6+6-4式蒸汽机车,这也是当时匹兹堡&西弗吉尼亚铁路单笔交易金额最大的订单,J-1型2-6+6-4式蒸汽机车是当时北美各大中小型铁路企业当中体型最大的蒸汽机车。
J-1型蒸汽机车设计尺寸图
贝尔派平顶式火箱(外文名:Belpaire firebox)结构剖面图,该火箱由比利时工程师阿尔弗雷德·贝尔派于1864年设计研发成功。较于传统的圆顶式火箱,尽管贝尔派平顶式火箱存在生产制造难度较大、成本较高的问题,但凭借独特的平顶式设计,贝尔派平顶式火箱可以在有限的体积内产生比圆顶式火箱还要多的热量,在蒸汽机车功能和技术尚未成熟完善发达的时代背景下,除传统的欧式蒸汽机车外,美国宾夕法尼亚铁路(充分运用宾夕法尼亚州盛产的无烟煤,这种做法与费城&雷丁铁路使用的伍顿式火箱保持着差异)、大北部铁路,甚至早期的联合太平洋铁路也曾使用过贝尔派平顶式火箱。
刊登在1936年《铁路时代》期刊上的匹兹堡&西弗吉尼亚铁路J-1型蒸汽机车
另一张刊登在《铁路时代》期刊上的匹兹堡&西弗吉尼亚铁路J-1型蒸汽机车宣传页。尽管匹兹堡&西弗吉尼亚铁路运营规模相对较小,但在当时美国政府积极采用新经济政策逐步走出经济危机,促使国内经济重新恢复活力的背景下,匹兹堡&西弗吉尼亚铁路公司订购的这款2-6+6-4式蒸汽机车被视为各大中小型铁路企业谋求经济转型,积极融入新经济体系的标志之一。
J-1型1100号蒸汽机车停泊在宾夕法尼亚州康奈尔斯维尔附近的鲍维斯特调车场。从照片不难看出,该车刚完成一次特别之旅。康奈尔斯维尔不仅是匹兹堡&西弗吉尼亚铁路东行线路的终点站,它也是宾夕法尼亚铁路和西马里兰铁路的交汇点,匹兹堡&西弗吉尼亚铁路除了负责本路日常铁路运输外,还负责承接两家铁路公司货运列车的中转运输任务。
J-1型1102号蒸汽机车停泊在宾夕法尼亚州匹兹堡附近的鲁克调车场(外文名:Rook Yard, Pennsylvania)等待分配任务,摄于1940年。


作为匹兹堡&西弗吉尼亚铁路的第一款大型蒸汽机车,公司上下自然也对新车寄予了厚望,J-1型蒸汽机车蒸汽充沛、动力强劲,其2-6+6-4轮式设计能够让机车在弯道多、半径小、上下起伏较大的线路能够轻松自如的应对,面对各种运输任务完全能够得心应手。介于J-1型蒸汽机车优异的表现,匹兹堡&西弗吉尼亚铁路遂于1936-1937年加购同款机车。第二批2-6+6-4式蒸汽机车共计4台,其火箱内部装有5套耐火拱管,由于增加启车牵引力用的加压器存在结构紧凑,维修保养过于繁琐等问题,根据客户要求,第二批2-6+6-4式蒸汽机车取消加压器设计。除上述细节差异,其余部分与J-1型蒸汽机车基本相同,这4台机车被统一命名为J-2型蒸汽机车,编号为1103-1106号,该车是匹兹堡&西弗吉尼亚铁路订购的第二批2-6+6-4式蒸汽机车,也是本路最后一批上线运行的蒸汽机车。


J-2型蒸汽机车设计尺寸图
J-2型1105号蒸汽机车停泊在位于宾夕法尼亚州匹兹堡附近的鲁克调车场。作为匹兹堡&西弗吉尼亚铁路体型最大的蒸汽机车,J-1/J-2型蒸汽机车的运输范围主要以宾夕法尼亚州匹兹堡为核心再延展到周边地区。
J-2型1106号蒸汽机车正在宾夕法尼亚州鲁克调车场等待分配任务。
J-2型蒸汽机车牵引混合货运列车途经宾夕法尼亚州香农堡地区(外文名:Castle Shannon, Pennsylvania),摄于1940年。


作为匹兹堡&西弗吉尼亚铁路蒸汽机车时代后期的运输主力,J-1/J-2型蒸汽机车不负众望,自上线运行以来,两车一直活跃在运输一线,帮助匹兹堡&西弗吉尼亚铁路挺过了第二次世界大战期间繁重的战时运输,匹兹堡&西弗吉尼亚铁路后期还将两车动轮轮径增至64英寸(1626毫米)以改善行车条件,这款采用贝尔派平顶式火箱设计的2-6+6-4式蒸汽机车一直运行到1953年蒸汽机车时代结束。


J-1型蒸汽机车担任后补机车牵引一列货运列车途经俄亥俄州明戈·章克申(外文名:Mingo Junction, Ohio)附近的一座高架桥,摄于1950年3月。
难得一见的J-1型2-6+6-4式蒸汽机车的彩色照片。照片中的这台1102号蒸汽机车停泊在宾夕法尼亚州鲁克调车场,摄于1951年。这张照片我们可以看到J-1型蒸汽机车装备的贝尔派平顶式火箱。
J-1型1102号蒸汽机车牵引煤炭运输列车途经宾夕法尼亚州匹兹堡附近的鲁克地区,摄于1952年。



技术参数

J-1/J-2型蒸汽机车技术参数



参考链接

https://www.steamlocomotive.com/locobase.php?country=USA&wheel=2-6-6-4&railroad=pwv

https://www.reddit.com/r/trains/comments/18gun5/a_pittsburgh_west_virginia_2664_going_through/

https://www.reddit.com/r/TrainPorn/comments/m7qlr4/one_of_the_pittsburgh_west_virginias/

https://livingnewdeal.org/sites/pittsburgh-west-virginia-railway-locomotive-no-1100-demolished-pittsburgh-pa/

https://livingnewdeal.org/sites/pittsburgh-west-virginia-railway-locomotive-no-1102-demolished-pittsburgh-pa/

http://thepwvhiline.com/MayHistoricPics/MayHistoricImages/MayHistImages03.html

https://www.trains.com/ctr/photos-videos/photo-of-the-day/articulated-study/

https://www.american-rails.com/pwv.html#gallery[pageGallery]/0/

https://adenarailroad.blogspot.com/2016_06_01_archive.html

https://loco-info.com/view.aspx?id=17317&cookies=decline

https://www.pinterest.com/pin/452471093812785428/

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https://www.pinterest.com/pin/48202658498910984/

https://www.rr-fallenflags.org/pwv/pwv.html

http://www.rrpicturearchives.net/showPicture.aspx?id=3731539

https://www.railpictures.net/photo/757432/

https://thepwvhiline.com/PWVHistory.htm



本文完成于2024年8月8日


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