团结2型蒸汽机车的前身为团结1型蒸汽机车,团结1型蒸汽机车为河南省开封第二机械厂仿造广东的红卫型(C4)蒸汽机车
红卫型源于C4型蒸汽机车。是一款轨距762MM的窄轨蒸汽机车。C4型窄轨蒸汽机车是林业部专业设计院设计。原由广州动力机械厂制造。于1970年10月,成功地试制了我国首台C4型窄轨蒸汽机车,1977年,根据上级要求广州动力机厂把C4型蒸汽机车和两种内燃机车转给广州红卫机车车辆厂生产。从该厂生产的1-26号“红卫”型小火车头全部在梅隆铁路“服役”
机车参数
制造国家——中国
制造厂——广东三水机械厂,广州动力机械厂、广东红卫机械厂等
用途——地方铁路
轴式——0-4-0
轨距——762mm
整备重量——22t
动轴轴重——5.5t
轮周功率——330马力
机车轮周牵引力——5960kg
构造时速——35km/h(实际运行时速40公里/小时)
通过最小曲线半径——50m
动轮直径——750mm
动轴总轴距——2900mm
轴距——950mm(第三,四轴距为1000mm)
最大高度——3300mm
最大宽度——2100mm
机车及煤水车总长——14500mm
煤水车装煤量——5t
煤水车装水量——10.5t
锅炉参数
过热器型式—— A型
蒸汽压力(大气压)—— 13
炉床面积/m2—— 1.344
蒸汽空间容积/m3 ——0.9475
汽机参数
汽缸数目 ——2
汽缸直径/mm ——330
鞲鞴行程/mm—— 380
汽阀直径/mm ——150
进气余面/mm ——23
排气余面/mm ——0
进气导程/mm ——3
红卫型(C4型)蒸汽机车是为数不多的我国自己设计的窄轨蒸汽机车,是典型的中式机车,美苏结合的典范,从驾驶室,煤水车,汽包沙包可以看出解放型蒸汽机车(美式机车)的影子,而从锅炉,车头灯,机车整体布局又可以看出苏式机车的影响。
典型的解放型(美式机车)敞开式驾驶室,分体式沙包,缺角煤水车
烟箱门很明显是C2型的风格
0-4-0轴式
经常有人问为什么中国国产窄轨蒸汽机车,都是0-4-0轴式多,不加个导向轴?
因为不需要,根据蒸汽机车构造理论,可以得知,蒸汽机车构造时速在65公里/h以下时,不需要导向轴,时速65~100公里/h时,可以采用单导向轴,时速100公里以上,要采用双导向轴。
而蒸汽机车动轮转速,通常不希望超过每分钟400转,再加上是货运机车,为了获得足够的牵引力动轮直径不会太大,再加上线路质量的限制,762毫米轨距的货运蒸汽机车运行时速很难超过60公里!因此并不需要导向轴。
再加上窄轨铁路转弯半径较小,因此国产窄轨762毫米蒸汽机车多采用4根动轴。
风泵
红卫型(C4型)蒸汽机车由于装有风泵,所以炉门是风动的。
红卫型(C4型)蒸汽机车原设计有风泵自动钩,C2型蒸汽机车由于结构简单比较适合成立初期的窄轨铁路,而当窄轨铁路进一步发展时,一般都会采用C4型蒸汽机车取代C2型,C4型蒸汽机车整备重量42吨,因此运用中也被称为42吨机车。
由于南方地区经济发展快所以南方地区最先所以C4型蒸汽机车,也由于经济发展快南方地区窄轨铁路很早就衰落了,因此C4型蒸汽机车留下的影像资料并不多。
前期准备
河南省虽然是北方省份,但是曾经也是窄轨铁路大省,C2型蒸汽机车无法满足运输需要。
因此根据河南省革委生产指挥组指示,由13人组成的学习小组,于1972年10月5日~27日,
先后到广州,哈尔滨两地学习小机车制造的经验。在广州和哈尔滨分别听取了有关同志介绍制造和大修小机车的经验,同时现场参观了担负机车制造任务的广州市动力机械厂,红卫机械厂等六个协作工厂及哈尔滨林业机械厂的车间,设备及实际操作情况,并与有关人员就行了座谈讨论。
经过比较,认为广东的红卫型0-4-0式(42吨)蒸汽机车比较合适。据广东省制造42吨蒸汽机车两年的使用考验和河南省现在使用的28吨蒸汽机车比较,牵引力大,速度高,运行距离长,平稳性好,全列车制动性安全,加工工艺差别不大。符合多拉,快跑,安全,优质的要求。因此,决定选用此型。
生产会战
为了加强组织领导,省,市都有成立相应的会战办公室。中原机械厂曾经试制过内燃机车,在机车制造方面摸索了一些经验,开封化工机械厂生产小化肥与工业锅炉,在锅炉焊铆方面有一定基础,为了尽快生产出机车,决定将二厂合并为开封第二机械厂
根据省生产指挥组指示,为了搞好四十二吨窄轨蒸汽机车的 试制,我们除发挥“自力更生”的革命精神,尚需向兄弟单位请 求协作,以便尽快拿出机车。现将请求协作的单位及承担任务, 提出如下意见:
请求开封高压阀门厂承担大型铸钢件及锻压件
轻工机械厂承担铸钢件;(长期协作)
汽车发动机厂承担汽缸体及球墨铸件;
机床厂承担热处理及车架片加工
三机床厂承担磨削加工
汽车配件厂承担锅炉支座的车削;(长期协作)
机车配件厂承担机车附件及部分阀门;(长期协作)
电炉厂承担锅炉拱砖;(长期协作)
钢簧厂承担各种弹簧;(长期协作)
农具厂承担板弹簧总成;(长期协作)
有色铸造厂承担有色金属铸件;(长期协作)
顺河五金机械厂承担可锻铸铁;(长期协作)
同时、请求广州江陵机车配件厂承担过热弯头的压制及广州 锅炉厂承担锅炉火箱板的压制。(已订合同)
为了制造机车,克服重重困难,如:轻工机械厂造型工人王建国,为了保证完成机车生产任务,在工作中将腿碰伤,经领导多次动员,仍坚持工作,不肯休息。机车配件厂,木模老工人王师付身患食道癌,为了解决注水器壳体木模的制造技术,他不顾个人安危,带病参加战斗,决定为机车会战贡献力量。
经过不懈努力与1973年制造成功,命名为团结型(TJ)蒸汽机车
团结型窄轨蒸汽机车是在林业部专业设计院图纸的基础上,经广州动力机械厂数年的生产及制造实践作了部分修改设计,定为C4型窄轨蒸汽机车。
开封第二机械厂在C4机车图纸的基础上,由省、市机车办公室参加下进行了联合修改设计,使该种机车更于完善,于1973年造出了第一台机车,定名为团结—1型窄軌蒸汽机车经过机车引运行性能良好,得到用戶好评,但通过制造和试运也反映出一些问题。
我厂本着对产品精益求精、质量第一的观点,又组织全厂技术力量对团结1型机车的图纸作了大量修改,使机车的使用、修理、制造各方面更于方便、合理经济,产品外表及内在质 量进一步提高完善最后定名为TJ2型窄蒸汽机车,同时增大了储煤量(由5吨增至7吨),机车空重由27吨增至28吨,机车整备重量也由42吨增加到45吨,机车功率由330马力提高到770马力,故原型号已经不能反映机车实际性能,因此改名为团结2型(简称45T 小机车,即机车煤水车总整备重量45T)。
团结1型与团结2型外观上的区别
由于团结1型只制造了一台,因此在河南省运用的42吨机车大部分都是广东制造的,不过后期42吨机车驾驶室与煤水车也改造为团结2型样式,不过还是有些不同可以区分的。
铭牌
铭牌河南开封制造的机车铭牌是在沙箱侧面,而广东制造的是在驾驶室上。
前端梁
42吨机车的前端梁基本都是延续C4型的梯形前端梁,而45吨机车的前端梁是长方形的而且比较短
因该机车是在几次修改的基础上产生的,所以它比国内现有的窄轨蒸汽机车有较多的优点,其优点如下:
1、机车牵引力大,热力性能好,锅炉效率高;
2、构造速度高,且高速时运行平稳;
3、性能可靠,操作、维修方便
4、煤水车水、煤容量大
5、机车外形美观大方
6、机车上辅件,配件尽量采用了路用标准件,便于购买和更换。
因此该机车一出厂就受到用戶的好评和欢迎。实践证明, TJ2型窄轨蒸汽机车适合在林业部门、矿山建筑工地、工厂厂区运输,边远山区及地方铁路运输等各部门运用。
运用本机车的线路要求,最小曲线半径不得小于50m,坡度不得超过30‰,采用15~24公斤钢轨为宜。
(一)蒸汽机
1、汽机型式——单涨式
2、伐装置型式——华氏伐
3、汽缸数目——2个
4、汽缸直径×行程——330×380毫米
5、汽伐直径×最大伐行程——148×78毫米
6、进气余面——23毫米
7、排气余面——0
8、进气导程——3毫米
9、汽口宽度——27毫米
10、最大遮断率——75%
11、牵引力模数——7070公斤
(二)行走部分
12、轴列式—— 0-4-0
13、轨距——762毫米
14、动轮直径——750毫米
15、动轮总轴距——2900毫米
16、轴距——650、950、1000毫米
17、钩高前600;后620毫米
18、机车空重——19吨
19、机车砂箱容重——300公斤
20、机车整备重量——22吨
21、机车粘着重量——22吨
22、机车构造速度——40公里/小时
23、机车轮周引力——5960公斤
24、可通过最小曲线半径——50公尺
25、机车轮周功率——770马力
26、车架片厚度——60毫米
27、主车架左、右间距离——456毫米
(三)煤水车
28、煤水车型式——二轴转向架式
29、车轮直径——550毫米
30、水量——10m³
31、儲煤量——7吨
32、空车重量——6吨
33、装备重量——23
(四)锅炉
34、锅炉工作压力——13公斤/平方厘米
35、小烟管数×外径——78×44.5根、毫米
36、大烟管数×外径——24×89根、毫米
37、管板间距离——2600毫米
38、过热装置类型——四单管、双转折、大烟管式
39、过热管组数——24
40、过热管直径——24毫米
41、水侧蒸发传热面——52.23㎡
火箱——6.38
大小烟管——45.85
42、总蒸发传热面——52.23㎡
43、过热传热面——17.9平方米
44、锅炉总传热面——52.23㎡
45、锅炉使用燃料——烟煤
46、炉床面积——1.344平方米
47、火箱容积——1.312m³
48、容汽空间容积(最低水位时)——0.948m³
49,锅炉容积(指水位表最大值时)——2.7立方米
50、蒸发面积——4.1㎡
51、废汽喷口型式——单孔截面不变型
52、废汽喷口直径——75毫米
53、比值
锅炉传热面积/锅炉总蒸发面积——0.342
水箱容积/炉床面积——1.03
锅炉总蒸发面积/炉床面积——38.9
火箱传热面积/炉床面积——4.75
(五)界限尺寸
54、机车及煤水车总长——14160毫米
55、机车最大宽度——2260毫米
56、机车最大高度——3175毫米
57、锅炉中心线距轨面高度——1900毫米
(1)锅炉是决定机车功率的重要部分,它是由火箱、锅胴 、烟囱、烟箱等重要部分及灰箱、过热装置、蒸汽塔、放水伐、安全伐、注水器、易熔塞、水位表、汽压表、验水伐、调整 伐…等附属装置组成。
为了减少热能的损失、在锅胴与外火箱板上敷一层石棉粉保温层。
整个锅炉的连接处均采用焊接。
锅炉的火箱是幅射形的;外火箱的上部做成半圆形、就好象是锅胴的延伸,而内火箱顶板则是向外凸的辐射形式,内外火箱用固定螺撐和自由螺撐连接
内火箱、外火箱、锅胴、汽包和管板均采用20g锅炉钢板制成,锅胴直径为1150毫米。
锅炉的炉床为平的爪式活动炉篦,它由6根活动炉条和两根固定炉条组成。
蒸汽过热装置由过热管和过热箱组成,每组过热管放在一根大烟管中,过热管用双圆球形套筒固定在焊制的过热箱上,过热箱为饱和汽室、过热汽室并焊于过热板上。整个过热装置支持在烟箱内的支架上。
(2)蒸汽机是“使热能变为机械能”的装置,主要组成部分有汽缸、鞲鞴、鞲鞴伐、十字头、摇连杆及伐装置等。蒸汽机是双缸的,具有常用的华氏伐装置。
用手动回动装置进行改变遮断以变换行程方向。
(3)机车的行走部
车架的中上部分别连接锅炉和汽机,并承载其重量,下部连接轮对,使机车运行于轨道上,它是机车行走的底盘。机车行走部由车架、轴箱、轮对和弹簧装置等部件组成。
TJ2型蒸汽机车的车架片用厚度为60毫米的钢板制成, 两车架片分别用六组横梁连接为一整体,在车架的两侧各开有四个切口,用来放置轴箱。
轴箱由轴箱体、轴瓦、油盒三个主要部分组成,轴瓦采用 zQSn-5-5-5材料制造,并衬有轴承合金Chpbcal -0.7。
本机车共有四对轮对,第三位为主动轮对,各轮对之右曲拐超前90°。
机车的弹簧为五支点式,四组上弹簧和六组下弹簧分别用 10片和7片,厚度为10毫米的60Si2弹簧钢制成。
(4)煤水车
机车的后面连挂一辆四轴式煤水车,车上附设工具箱,可以存放乘务中所需要的行车用具和备品,并装有独立的制动装置 煤水车用中央引杆,安全键等联挂于机车后部,并加装中间緩冲器,水箱前下端两侧有水柜伐,借皮管与机车注水器的吸水管相通,供应机车锅炉的用水。
(5)附属装置
机车的附属装置有撒砂装置、照明装置、司机室、制动装置、以及机械给油装置,风动炉门等组成。
(开封第二机械厂技术科档案)
本文参考:《河南省交通史志资料汇编》《蒸汽机车》
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