Войти
Класс WAGR Ec, показывающий типичное применение составной системы Vauclain; обратите внимание на соединение обоих цилиндров с крейцкопфом и клапанной камерой внутри цилиндра высокого давления Компаунд Vauclain был типом составного паровоза, который был недолго популярен около 1900 года. Разработанный на Baldwin Locomotive Works, он имел два поршня, движущихся параллельно, приводя в движение общую крейцкопф и управляемых общим клапанным механизмом с помощью одного сложного поршневой клапан.
Заявленным преимуществом этого устройства, как и других устройств компаундирования, была большая экономия за счет меньшего расхода топлива и воды. На практике неравномерное усилие на траверсе приводило к чрезмерному износу с повышенными затратами на техническое обслуживание, что компенсировало любую экономию топлива. Интеграция системы компаундирования в седло дымовой коробки упростила переход на обычные двигатели, поэтому большинство компаундов Vauclain были преобразованы таким образом и с тех пор жили нормальной жизнью. Единственный известный действующий пример - это железная дорога Маниту и Пайкс-Пик No. 4, который сохранился на месте вместе со статическим дисплеем его сестры № 5.
Поток пара в клапане и цилиндрах около начала хода; обратите внимание, как пар низкого давления проходит через центр клапана. Ключом к компаунду Vauclain является его система клапанов. По сути, имеется дополнительная система клапанов, концентрическая с обычным средним паропроводом в обычных одинарных расширительных поршневых клапанах. Этот канал соединяет выпуск цилиндра высокого давления с впуском цилиндра низкого давления. Приводные поршни жестко соединены с обеих сторон крейцкопфа, поэтому они движутся согласованно. Поскольку пар высокого давления попадает в одну сторону цилиндра высокого давления, пар низкого давления, выпускаемый с другой стороны, проходит через клапаны на противоположную сторону двигателя и в цилиндр низкого давления; наконец, отработанный пар с противоположной стороны цилиндра низкого давления выходит через центральную часть клапана в дымовую трубу.
Цилиндры высокого и низкого давления были установлены вертикально друг к другу, с поршневые штоки параллельно. Обычно цилиндр низкого давления располагался снизу, но иногда из-за проблем с зазором его ставили сверху. В первом случае цилиндр клапана устанавливался непосредственно внутри цилиндра высокого давления; в последнем случае клапаны также находились внутри, но на уровне между двумя силовыми цилиндрами. Размещение клапанов потребовало наличия клапанного механизма с внутренним соединением, и был использован образец Стефенсона (в любом случае являющийся доминирующим типом эпохи). Требовалось еще одно дополнительное устройство - пусковой клапан с ручным управлением, который позволял впускать пар котла высокого давления непосредственно в заборник низкого давления. Без этого цилиндры низкого давления фактически должны были бы работать против атмосферного давления.
Каждая сторона локомотива имела свой собственный отдельный двигатель, как и в обычных локомотивах. Это устранило связи между сторонами, характерные для двигателей с поперечным соединением, где цилиндры низкого и высокого давления находились на противоположных сторонах. Прямой поток пара между цилиндрами высокого и низкого давления с каждой стороны локомотива устраняет необходимость в приемной камере для хранения пара. Это также позволило избежать воздействия на раму локомотива неравных сил с отдельных сторон высокого и низкого давления. Вся установка была компактной и занимала немного больше места, чем обычное оборудование. Действительно, на первый взгляд со стороны соединение Воклена можно принять за обычный простой локомотив; Единственными недостатками являются необычное расположение крейцкопфа и (если смотреть спереди) дополнительный цилиндр.
Более мощного локомотива по схеме не производилось; максимальная практическая сила тяги зависела от веса водителей, и это не изменилось. Преимущество заключалась в эффективности: смешивание уменьшало количество пара, необходимого для той же производительности. Согласно стандартным таблицам размеров Baldwin, цилиндр высокого давления на компаунде составлял примерно 70% диаметра одного цилиндра обычного двигателя; следовательно, расход пара для того же хода и степени отключения был примерно вдвое меньше, чем у обычного двигателя. На практике обычно были достигнуты меньшие результаты: Болдуин в 1900 году сообщил об испытаниях на различных железных дорогах, показавших экономию топлива от 17% до 45%. Для создания симметричных сил цилиндры низкого давления должны были быть примерно на 66% больше в диаметре, чем цилиндры высокого, или примерно на 20% больше, чем у обычных цилиндров; для небольших драйверов это могло привести к проблемам с зазором, упомянутым ранее, в результате чего цилиндры низкого давления должны были быть наверху.
Состав Vauclain был представлен в 1889 году по США. Патент 406 011 его тезки и тогдашнего генерального суперинтенданта Болдуина и, в конечном итоге, президента компании Сэмюэля М. Воклена. Вскоре большинство клиентов Baldwin уже использовали несколько примеров; в брошюре 1900 года перечислены продажи 140 клиентам, включая большой парк таких железных дорог класса I, как железная дорога Балтимора и Огайо, железная дорога Чикаго, Милуоки и Сент-Пол, Erie Railroad, Lehigh Valley Railroad, Norfolk and Western Railway и Philadelphia and Reading Railroad. Многие другие линии купили одну или две в качестве образцов. Воклен был награжден медалью Эллиота Крессона Института Франклина в 1891 году за конструкцию локомотива; рекомендуя награду, ревизионный комитет написал:
«В заключение ваш комитет пришел к выводу, что с учетом современного уровня техники составной локомотив Vauclain является совершенно новым и оригинальным типом локомотива. Это наиболее заметное отклонение от обычная конструкция двигателей, которая вызвала всеобщее удовлетворение, где бы она ни была представлена, и ввиду надежной и удовлетворительной работы в самых больших вариациях условий, невосприимчивости к полному отключению, быстрой адаптации в пределах пространства, неспособного разместить другие составные двигатели, и общая применимость и полезность в железнодорожном сообщении, по мнению вашего комитета, он заслуживает признания медалью Эллиота Крессона Института Франклина, которую они настоящим рекомендуют ».
Однако эта популярность, был недолгим. Возникли значительные трудности с обслуживанием, особенно из-за неравномерного износа направляющих крейцкопфа. Два цилиндра должны были быть пропорциональны таким образом, чтобы выполнять одинаковую работу (при низком давлении в три раза больше, чем при высоком); но поскольку пар, проходящий между цилиндром низкого и высокого давления, всегда расширяется, даже до отключения, сила, создаваемая в цилиндре низкого давления, изменяется иначе, чем в цилиндре высокого давления. Сложный узел клапана и пусковой клапан также привели к увеличению затрат на техническое обслуживание. Внедрение перегревателя еще больше повысило эффективность и значительно упростило его обслуживание.
локомотив WAGR L класса, созданный путем перестройки соединения класса Ec Все оборудование для компаундирования находилось в Клапанная коробка, которая в американских локомотивах (в те времена, когда была цельная литая рама) была неотъемлемой частью седла дымовой коробки. Таким образом, весь блок можно было открутить и заменить обычными цилиндрами простого расширения. Такова была типичная судьба смесей Vauclain: когда пришло время для капитального ремонта, составное оборудование и клапанный механизм Stephenson были сняты, а двигатель был восстановлен с использованием перегрева, клапанного механизма Walschaerts и обычных цилиндров.
MPP № 5, показывающая менее распространенную конфигурацию с цилиндром низкого давления сверху. Цилиндр клапана спрятан за двумя силовыми цилиндрами. По иронии судьбы, два из четырех уцелевших локомотивов Manitou и Pike's Peak Railway были преобразованы в составные после опыта с MPP № 4, построенным в 1893 году и в настоящее время единственным действующим комплексом Vauclain.. (Сам Воклен приезжал на линию, чтобы решить эксплуатационные проблемы с исходными двигателями в их состоянии до компаундирования.) Все шесть паровозов линейки были этого типа.
Система Vauclain также использовалась в Европе, и датский пример (DSB 996) сохранился в Railworld, Peterborough, England.
88 построенных Болдуином локомотивов, с 1912 года обозначенных как V класс (по-русски Vauclain, В), использовались в России с 1896 по 1920-е годы на нескольких железных дорогах.
Семь составов Vauclain были поставлены на Веллингтон энд Манавату железнодорожная компания (WMR), которая эксплуатировала линию Веллингтон - Манавату в Новой Зеландии. WMR № 13, построенный в 1894 году, был первым комплексом в Новой Зеландии и первым узкоколейным комплексом в мире. В 1908 году № 13 был классифицирован как NZR Oa class, когда WMR была национализирована. Позже WMR приобрел соединения Vauclain: NZR Na class (№ 14 от 1894 г. и № 15 от 1896 г.); NZR Nc class (№ 5 (1901 г.) и № 18 от 1904 г.); класс NZR Oc (№ 16 от 1896 г.); и NZR Bc class (№ 17 от 1901 года). У них был цилиндр нижнего давления сверху для большего зазора от платформ.
Железная дорога Кёнбу, одна из предшественниц Избранной государственной железной дороги в Корее, в 1906 году купила шесть, которые получили обозначение класса Техой в схеме классификации CGR 1938 года.
Victorian Railways (Австралия) эксплуатировала 16 локомотивов Vauclain Compound, обозначенных V класса, первый из которых был импортирован из Baldwin Locomotive Works, ввод в эксплуатацию в 1900 году. Остальные 15 локомотивов были построены на местном уровне по той же конструкции и введены в эксплуатацию в течение следующих двух лет. Все они были перестроены как простые локомотивы расширения в период с 1912 по 1913 год. Компания Victorian Steam Locomotive Company, базирующаяся в Малдоне, реализует проект по созданию и эксплуатации точной копии локомотивов Vauclain Compound V класса.
Описание, метод эксплуатации и технического обслуживания системы составных локомотивов Vauclain ISBN 978-1-935700-15-9
 | На Викискладе есть материалы, связанные с соединениями Воклена. |
