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1、美铁机车始祖——EMD SDP40F型内燃机车

背景:1970年代初的美国铁路客运状况和美铁(Amtrak)的成立美国历史上在美铁成立前,铁路均由各大私营公司负责,而并没有我国铁总这样的国

背景:1970年代初的美国铁路客运状况和美铁(Amtrak)的成立

美国历史上在美铁成立前,铁路均由各大私营公司负责,而并没有我国铁总这样的国家铁路公司。在美国铁路的黄金期,大型铁路公司也是土豪的代名词,其规模也都是十分可观。例如,据统计,美国铁路里程在1916年前后达到创纪录的40.9万公里,然后逐渐下降至2011年的22.4万公里左右,但这一里程仍然超过我国提出的2020年底15万公里运营里程的目标。

然而自二战以来,随着洲际高速公路和航空业的发展,客流不断向航空和公路运输流失;各大铁路公司为了避免走向倒闭也只能不断取消车次以节省现金流。然而取消车次缩减服务也进一步减少了铁路客运的吸引力,从而流失更多的客流,成为一种恶性循环。随着客流的降低,各大曾经豪华高大的火车站也成为了空壳一个,其中1963年拆掉的曼哈顿宾夕法尼亚车站就是最典型的代表,还促生了美国的地标保护法。

1963年拆掉的曼哈顿宾夕法尼亚车站

60年代末,美国联邦ZF终于发觉美国境内的客运列车要成为濒危物种了。1970年,国会通过了铁路客运服务法案(Rail Passenger Service Act),并由尼克松签署生效。法案要求美国成立国家铁路客运企业以运营美国境内的客运列车;各大私有铁路公司可以交出亏钱的客运业务,但以必须允许国家铁路公司的列车在公司的轨道上运营等为条件交换。1971年5月1日,美铁(Amtrak)正式开门迎客,其全称为国家铁路客运公司(National Railroad Passenger Corporation)。


美铁的彩虹期及SDP40F的订购

70年代初,刚成立的美铁并没有自己新造的机车和车厢等设备;美铁的运营依靠从继承客运业务的20家铁路公司购买或租借的二手设备。由于这些设备也没有进行过重新涂装,因此一趟车上每节车厢颜色都不一样的现象也十分常见,这段时期也被称为美铁的彩虹期(rainbow era)。

1972年11月,美铁向当时通用汽车旗下的易安迪公司(EMD)订购了40台SDP40F型机车;1973年又追加了110台,总订单量150台;这也是美铁订购的第一型机车。由于当时业界普遍认为美铁是个短暂的实验,过个10年20年的,客运列车这种物种就要绝迹了,因此SDP40F型机车在内部设计上也非常货运风。

美铁的第一台SDP40F #500 1981年在加州

设计及缺陷

SDP40F的设计是基于Santa Fe的客运机车FP45的外形,以及货运-调机机车SD40-2的内部组件而来。EMD SD40-2是一型非常成功的货运机车,1972-1986年生产期内总产量接近4000台(还不包括原版SD40的1000余台),至今仍在美国货运铁路上服役。而FP45主要是在SD45(20缸版SD40)的基础上取消了外走廊和增加了蒸汽锅炉等客运设施而来。

圣达菲铁路保护封存的FP45 #91 1990年在加州

SDP40F与SD40的内部结构非常相近,这样的设计目标是一旦哪天美铁倒闭关门了,这批SDP40F依然可以被各大货运公司收购来、经简单改装后拉货。事实证明后来SDP40F也确实去拉货了……

太平洋联合铁路的SD40-2 #2992重联牵引货列 2002年

上面提到,SDP40F可以看成一台加长、取消了外走廊、加装了蒸汽锅炉的SD40-2。SDP40F的命名来源为:Special Duty, Passenger, Model 40, Full-width Cowl Body;也就是六轴,客运型,40系列,全尺寸车身(无外走廊)。

车长为22m,宽3.1m,高4.4m,AAR轴式C-C。该车由一台和SD40-2相同的EMD 16-645E3 16缸柴油机驱动,额定功率3000马力(2200kw),交-直传动,最高设计时速为95mph(153km/h),机车重量为179.6吨。SDP40F总共生产了150台,美铁编号为500-649。

70年代初美国的客车都是以蒸汽作为取暖方式的,所以作为客运机车,机车内需配备蒸汽锅炉为车厢提供蒸汽。因此在机车后部的加长区域上方设计了容量达5600L的水箱,在机车的后部设计了锅炉。1970年代,在美国的客运机车上看到像蒸汽机车一样拖着白色蒸汽跑也是很正常的。这一锅炉的设计也在日后给美铁造成了不小的麻烦。

1974年,全新的SDP40F #503拖着蒸汽在加州行驶

像SD40-2一样,SDP40F的机械结构,包括发动机、电气系统这些的可靠性都很好。但是SDP40F上线运营没几个月,美铁发现这型机车就频繁脱轨,而且双机重联时几乎总是客车车厢前一节的机车脱轨。美铁、EMD和美国联邦铁路局调查后发现,脱轨的诱因主要有:车顶的水箱过重,导致机车重心过高;锅炉在使用中,水在向下流的过程中导致机车左右摇晃,致使轨道轨距不断扩大;由于当时美铁使用的铝制客车较轻,无法有效拉住较重的机车的摇晃,再加上当时美国铁路的轨道维护状况堪忧,因此在过弯时,客车前面的一节机车就会经常脱轨。

1976年,SDP40F #632在佛州脱轨

美铁和EMD采取了一些措施试图对抗这一问题,包括把下方的油箱部分容积改为水箱、降低过弯速度等,但收效并不明显,降低速度还直接导致各种延误。SDP40F也得到了“轨道破坏者”(railbreakers)的外号,各大铁路公司也纷纷禁止SDP40F在他们的轨道上运营。1976年美国东北部遭遇了寒冬,美铁的各种蒸汽取暖的客车在冬天的表现也远不如电力取暖的新式客车。因此,美铁的SDP40F在服役短短四年后便开始逐步退役,美铁也加快了订购新支持电力直供的机车和电力空调、取暖设施的车厢和对既有车厢的改造。

退役处理

美铁在1975年订购并开始接收了F40PH型机车。同时,SDP40F也开始逐步退役。由于EMD的40系机车普遍采用了645E3型柴油机,美铁将总共132台SDP40F型机车送回了EMD公司,利用拆解的发动机等部件重新制造成F40PH,这些机车被命名为F40PHR(R=rebuild)。

1984年时,美铁将18台SDP40F型机车卖给了Santa Fe,并换回了一些当时美铁急需的小功率调机机车。Santa Fe将这些机车上的水箱和锅炉等设备拆除、增加了扶手、车头栏杆等,将它们投入货运服务并改名为SDF40-2,直到2002年退役拆解。

1986年,圣达菲SDF40-2 #5256牵引货列通过亚利桑那州

美铁的SDP40F于1985年全部退役。

目前#644 SDP40F应该是仅存的一台SDP40F,也是圣达菲改造过的SDF40-2中的一台,目前归Dynamic Rail Preservation所有,停在犹他州的某车厂内,未来命运不详。

前美铁SDP40F #644

SDP40F从设计上来讲不能算是成功,毕竟运营短短五年就事故频发被取代。但它毕竟是美铁作为独立运营的铁路公司订购的第一型全新装备,也在美国铁路历史上留下了自己的一笔。


题图图源:raildieselshop;其他图源:Wikicommons, http://railpictures.net。侵删

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