中国铁路机车发展史(1)
说起机车,人们自然想到火车头。就目前而言,火车头只能看作是机车的一种通俗而非科学的叫法。但在内燃机车、电力机车出现之前蒸汽机车一统天下,蒸汽机车以煤为燃料,炉膛里大火熊熊,所以称之为火车头既形象也贴切(图1)。
图1典型的蒸汽机车结构图
早在十九世纪八十年代,当铁路这个新生事物刚刚引入中国时,官方民间对机车都称之为火轮车,简称火轮、轮车、火车,也有叫汽车的。如1862年陕甘总督左宗棠在《复总署论帖》中说到:“铁路原因火轮车而设……”;1873年8月30日上海《申报》载:“计火车二辆,客车货车二三辆,铁路二三十里……”等等。以后,火轮车、火车泛指列车,以火车头特指具有动力的牵引车,也就是机车。
机车,在其发明者的故乡——英国叫Locomotive,原意是机动的,也就是由机器带之移动的,泛指所有铁路牵引动力。目前,一般将机车按其所用动力分为蒸汽机车、内燃机车和电力机车三大类。下面将分别以图而说。
蒸汽机车
蒸汽机车,顾名思义以蒸汽为动力。它巧妙地运用了英国人瓦特发明的蒸汽机技术,以蒸汽的热能转换为蒸汽机的机械能通过连杆推动车轮运转。
第一台蒸汽机车是英国人理查德特里维西克1803年制造的(图2),但不能确定这台机车是否运行过。现在人们公认英国人乔治斯蒂芬森为“蒸汽机车之父”,他设计的“旅行”号在1825年通车的第一条正式运营的铁路——斯托克顿至达林顿铁路上载重53.7吨,以每小时15英里(合24公里)的速度运行。
图2世界上第一台蒸汽机车
三台具有历史意义的中国蒸汽机车
1881年当时的开平矿务局几经波折终于得到清政府的恩准,修筑一条由开平至胥各庄,长约11公里的运煤铁路——唐胥铁路。在修路的同时,矿务局的英籍工程师金达(C.W.Kinder)利用废旧锅炉、卷扬机铁轮和井架钢梁制造了一台简陋的蒸汽机车(图3)。由于朝廷明令禁止使用机车,这台机车暂时没有运行。所以唐胥铁路1881年底竣工后一度只能以驴马牵引运煤车,史称“马车铁路”。
图3中国第一台蒸汽机车
1882年由于开平煤矿的产量由1881年的3600吨增加到38000吨,马拉驴拖实在力不胜任,金达重新打起机车的主意,设计和指导制造了又一台机车(图4),这台车设计规范、制作精良,远胜于第一台,甚至可以与同时代的外国机车相媲美。当时的开平矿务局英籍总工程师薄内(R.R.Burnett)之妻仿照斯蒂芬森1829年设计的著名机车“Rocket”号(图5)为之命名为“RocketofChina”,意即“中国火箭”号。参与制造的中国工匠又在车头两侧各镶嵌了一条金属刻制的龙,因此又称“龙”号机车。“龙”号机车长18英尺8英寸(约合5.7米),只有三对动轮而没有导轮和从轮,轴式为0—3—0,轮式为0—6—0(英文为Six-WheelsSwitcher)现在通用的代号为XK,曾用代号为ㄒㄎ和SA。
图4“龙”号机车
图5“Rocket”号机车
“龙”号机车命蹇事多乖。
金达大胆却又不动声色地让“龙”号机车“行驶了几个星期,没有引起烦言。但不久便被命令停驶,停了几个星期”(1882《英领事商务报告》)。原来消息终于传到了北京,“都中言官复连奏弹劾,谓机车直驶,震动东陵,且喷出黑烟,有伤禾稼。奉旨查办,旋被勒令禁驶”(《交通史路政编》第1册)。其实,清皇室的东陵在距唐山50公里外的遵化马兰峪,所谓震动从何谈起?这不过是保守派反对修铁路的借口罢了。所幸制造和让机车行驶的是英国人金达,加上清政府刚刚建立的北洋海军舰艇急需燃料煤,因此经过开平矿务局和李鸿章的疏通斡旋,“龙”号机车“过些日子,又可以开行了,以后便一直在使用,直到从英国运来了两个车头”(1882年《英领事商务报告》)。
“龙号”机车退役后曾存放在北京府右街交通陈列馆,当时还可以生火行驶,以供观览。1937年日本侵略者占领北京后,将该馆迁移到和平门内的一条胡同里,以后这台中国制造的著名机车便离奇地失踪了。
约在1882年,中国第一次从英国购进了两台机车,通称“O”号机车(图6)。之所以叫“O”号,是因为车身上有一个大大的“O”字,没有资料解释这个“O”的含义。从外形和结构上看,它还不如国产的“龙号”机车。它也没有导轮和从轮,但却有两对动轮,这种轮式很少见甚至不知道如何称呼。不过它们比较幸运,有识之士将其中一辆保存下来了,成为中国乃至世界现存古老的机车之一。(原载《铁道知识》1999年第一期 作者 寒农)
图6“0”号机车
“万国机车物馆”
中国铁路早期的发展史即是列强瓜分中国铁路权益的历史。英、法、俄、美、日、比、德、意、葡等国以试办、承建、贷款等方式掠夺我国的路权,建立自己的势力范围。这样一来,中国铁路不但制式五花八门,机车车辆的车型也十分繁杂,人称“万国机车博物馆”。
英国机车
英国是最早插手中国铁路的西方工业强国。因此,解放前中国铁路机车有很大一部分来自英国。
图1英国制造的PR5型机车
图1是1887~1914年英国制造的Prairie型机车,代号PR5(ㄆㄌ5、PL5),全长(机车加煤水车,下同。)9690毫米,构造速度约60公里,模数牵引力62千牛,轴式1-3-1,运行于北宁(现京沈)铁路。
图2英国制造的PR6型机车
图2是1891~1896年英国制造的PR6型机车,全长10436毫米,构造速度约90公里,模数牵引力98千牛,轴式1-3-1。运行于北宁铁路。
图3英国制造的DB4型机车
图3是1892年英国制造的Doubleend型机车,代号DB4(TS4、ㄉㄅ4),全长13240毫米,构造速度约60公里,模数牵引力139千牛,轴式1-3-2,运行于北宁铁路。
图4英国制造的ML1型机车
图4是1908年英国制造的MalletorArticulated型机车,代号ML1(RA1、ㄇㄌ1)全长21654毫米,模数牵引力175千牛,轴式1-2-2-1,运行于京绥(现京包)铁路。
图5英国制造的MG1型机车
图5是1909年英国制造的Mogul型机车,代号MG1(ㄇㄍ1),全长17081毫米,模数牵引力119千牛,轴式1-3-0,运行于津浦铁路。
图6英国制造的CS4型机车
图6是1926~1930年英国制造的Consolidation型机车,代号CS4(ㄙㄌ4、KD4),全长18536毫米,构造速度约60公里,模数牵引力165千牛,轴式1-4-0,运行于北宁铁路。
图7英国制造的MA11型机车
图7是1932年英国制造的Mikado型机车,代号MA11(ㄇㄎ11、JS11、JF11),全长20609毫米,模数牵引力178千牛,轴式1-4-1,运行于津浦铁路。
图8英国制造的PF14型机车
图8是1933年英国制造的Pacigic型机车,代号PF14(ㄆㄒ14、SL14、RM14),全长21480毫米,模数牵引力188千牛,轴式1-4-1,运行于津浦铁路。
从英国进口的还有ET6、MA7、MA17、CS1、CS3、KF1、TN1等型机车。(原载《铁道知识》1999年第二期 作者 寒农)
美国机车
美国真正插手中国铁路始于1898年,时间上虽然迟于英国,但它制造的机车却是旧中国铁路使用最多的机车。
图1是1897年美国制造的American型机车,代号AM(ㄚㄇ),全长17830毫米,模数牵引力71千牛,(千牛指千牛顿,作为力的单位,1牛顿就是使1千克质量的物体获得1米/秒2的加速度所需的力。)轴式2—2—0,运行于北宁铁路。
图2是1897~1899年美国制造的Mogul型机车,代号MG2(ㄇㄍ2),全长17024毫米,模数牵引力73千牛,轴式1—3—0,运行于北宁铁路。
图3是美国1906年制造的Doubleend型机车,代号DB3(TS3、ㄉㄅ3),全长13240毫米,模数牵引力139千牛,轴式1—3—2,运行于京绥铁路。
图4是美国1909~1921年制造的Prairie型机车,代号PR7(ㄆㄌ7、PL7),全长10871毫米,模数牵引力90千牛,轴式1—3—1,运行于京绥铁路。
图5是美国1911年制造的PR8型机车,全长10000毫米,模数牵引力64千牛,轴式1—3—1,运行于陇海铁路。
图6是美国1920~1922年制造的PR9型机车,全长19391毫米,构造速度每小时90公里,模数牵引力136千牛,轴式1—3—1,运行于京汉铁路(现京广铁路北京到汉口段)。
图7是美国1914~1922年制造的Pacigic型机车,代号PF1(ㄉㄒ1、SL1、RM1)全长20396毫米,模数牵引力137千牛,轴式2—3—1,运行于京绥铁路。
图8是美国1922~1925年制造的PF10型机车,全长20958毫米,模数牵引力129千牛,轴式2—3—1,运行于北宁铁路。
图9是美国1920年制造的Consolidation型机车,代号CS12(ムㄌ12、KD12)全长19168毫米,模数牵引力119千牛,轴式1—4—0,运行于北宁铁路。
图10是美国1913~1924年制造的MA7型机车,全长20666毫米,构造速度每小时80公里,模数牵引力188千牛,轴式1—4—1,运行于北宁铁路。
图11是美国1918~1920年制造的MA11型机车,全长20635毫米,构造速度每小时80公里,模数牵引力178千牛,轴式1—4—1,运行于津浦铁路。
图12是美国1922年制造的MA12型机车,全长20218毫米,构造速度每小时80公里,模数牵引力183千牛,轴式1—4—1,运行于京绥铁路。
图13是美国1911年制造的ML2型机车,全长20663毫米,模数牵引力183千牛,轴式1—2—2—1,运行于京绥铁路。
图14是美国1922年制造的ML4型机车,全长28905毫米,模数牵引力284千牛,轴式1—2—2—1,运行于京绥铁路。
从美国进口的还有TS1、DP1、DP1、SD1、MA2、MA10、MA15、CS6~CS11、MG1、MG8、PR1、PF11、PF15、SN、TN1、SA2等型机车。(原载《铁道知识》1999年第三期 作者 寒农)
参考资料:http://www.in70.com/zt/ztwz-954.html