49年以后蒸汽机车型（一些少有人知的故事）

文章作者：FOREVER CHANGZHENSKY（ACFUN、BILIBILI、百度、头条、微博和知乎昵称：宁柳跨越）

缩写提示

1. 美国机车公司在文中简称“ALCO”，美国鲍尔温机车厂简称“BLW”，美国宾夕法尼亚州匹兹堡H.K. Porter公司简称“HKP”⑴。

概述

Kh型蒸汽机车，又名Х型蒸汽机车，是BLW于19世纪末为俄罗斯帝国私营弗拉季高加索铁路公司、莫斯科-文达瓦-雷宾斯克铁路公司、东南铁路公司，以及位于中国东三省的中国东省铁路公司制造的一款煤水车式干线货运蒸汽机车。

煤水车装载木柴的中国东省铁路Kh-225号机车

2005年初，中铁九局在位于中国吉林省扶余县的京哈铁路拉林河铁路桥进行改造工程施工时，发现沉于河中的Kh-180号机车。此后这台机车经过修复，被运往长春伪满皇宫博物院静态展示。由于出土于拉林河，Kh-180号机车在中文网络上被称为“拉林河蒸汽机车”；又因其静态展示于伪满皇宫博物院，因而又被称为“长春百年火车头”。

制造与采购

1895年，经营大高加索山脉以北铁路线的私营弗拉季高加索铁路公司，从BLW采购80台N型蒸汽机车（Н），车号号段为N-701号~N-780号。这款蒸汽机车汽缸采用形如“倒置葫芦”的Vauclain复合式汽缸，以及安装在车架内的Stephenson阀动装置。

弗拉季高加索铁路Kh-714号机车（原N-714号机车）

此后，经营于今俄罗斯联邦、拉脱维亚等国境内铁路线的私营莫斯科-文达瓦⑵-雷宾斯克铁路公司、经营于今俄罗斯联邦首都莫斯科东南方向铁路线的私营东南铁路公司，以及经营于今中国东北三省境内铁路线的中国东省铁路公司，相继从BLW采购与N型蒸汽机车设计相近的机车车型：

1. 莫斯科-文达瓦-雷宾斯克铁路：Ga型（Га），Ga-500号~Ga-519号（20台）；
2. 东南铁路：VT型（ВТ），VT-803号~VT-816号（14台）；
3. 中国东省铁路：B型（Б），B-151号~B-271号（121台）。

中国东省铁路Kh型蒸汽机车尺寸图和剖面图

按Yaroslav Igorevich Doroshenko所著《Вагоны канадского типа》一书说法，中国东省铁路采购的B型蒸汽机车，以海运的形式分件运抵海参崴，然后运至哈尔滨组装。

弗拉季高加索铁路Kh型蒸汽机车尺寸图和剖面图

弗拉季高加索铁路Kh型蒸汽机车煤水车尺寸图

1912年2月12日，清朝最后一位皇帝爱新觉罗·溥仪颁布退位诏书，清朝正式灭亡。同年，俄罗斯帝国铁道部对俄罗斯帝国境内以及受俄控制的中国东省铁路，进行蒸汽机车整编定型，N型、Ga型、VT型和B型蒸汽机车被统一定型为Kh型（Х）。

莫斯科-文达瓦-雷宾斯克铁路Kh-509号机车（原Ga-509号机车）出厂照

形如“倒置葫芦”的Vauclain复合式汽缸

在视频《伪满皇宫博物院镇馆之宝——百年机车》的弹幕区，我看到2条颇有意思的弹幕：

路人甲：“四个气缸？我找遍了全篇也没发现另外的两个，懂不懂蒸汽机车啊？不懂不要乱讲！”

路人乙：“一共四个气缸，内置两个外置两个。”

Vauclain复合式汽缸，又译为“沃克兰复合式汽缸”，是BLW总裁Samuel Matthews Vauclain⑶于1889年研制、注册为第406011号美国专利的一种高低压复合式汽缸设计。

Kh型蒸汽机车Vauclain复合式汽缸示意图

按照Samuel M. Vauclain在第406011号美国专利文件中的设计，机车每侧垂直安装高压汽缸和低压汽缸各1个，之间有2个汽室。通常低压气缸安装在底部，但间隙问题有时会导致它被放在顶部。在前一种情况下，汽室直接安装在高压汽缸的内侧；而在后一种情况下，汽室被放在2个汽缸之间的内侧。需要一个额外的设备是一个手动控制的启动阀，它允许锅炉高压蒸汽直接进入低压汽缸进气口。如果没有这个，低压汽缸将不得不在大气压下实际工作。

第406011号美国专利文件中的Vauclain复合式汽缸设计

回到Kh型蒸汽机车设计，我们发现这款蒸汽机车每侧的低压气缸安装在高压汽缸下面，而在2个汽缸之间的内侧安装1个汽室——事实上，从正面看，使用Vauclain复合式四汽缸设计的Kh型蒸汽机车，可能会被误认为是传统的饱和式双汽缸机车，只是十字头使用不同寻常的设计，而汽缸则形如“倒置葫芦”。汽室阀杆与安装于车架内的Stephenson式阀动装置形成连接。

中国东省铁路Kh型蒸汽机车剖面图中的Vauclain复合式汽缸设计布局示意

尽管BLW宣称Vauclain复合式汽缸可以节省燃料和软水，但实际上，为了产生对称的力，低压汽缸的直径必须比高压汽缸大；而在实际情况中出现的不对称、不均匀的力，会让十字头产生过度磨损，从而增加维护成本。

弗拉季高加索铁路Kh型蒸汽机车剖面图中的Vauclain复合式汽缸设计布局示意

偏心轮安装在车架内的Stephenson式阀动装置

Stephenson阀动装置，又译为“斯蒂芬森式阀动装置”，是英国Robert Stephenson⑷公司的2名员工——制图员William Howe和制版师William Williams于1841年发明的一种阀动装置。

Stephenson阀动装置各部件示意图

使用这种阀动装置的蒸汽机车，其传动轮设有2个偏心轮，1个用于前进位，1个用于后进位。当换向杆在前进位时，阀杆运动到月牙板最高点，并带动滑阀打开前汽口进汽，蒸汽推动勾贝阀，带动动轮往前运动；当换向杆在后进位时，阀杆运动到月牙板最低点，并带动滑阀打开后汽口进汽，蒸汽推动勾贝阀，带动动轮往后运动。

Stephenson阀动装置工作原理

根据我收集到的Kh型蒸汽机车设计图可知，这款机车的Stephenson式阀动装置安装于车架内，用于前进和后进的偏心轮也不例外。

中国东省铁路Kh型蒸汽机车Stephenson阀动装置示意图

现代化改造——KhCh型（Хч）和KhP型（Хп）

为了提高锅炉热效率，俄罗斯帝国铁道部在部分Kh型蒸汽机车的锅炉内，加装由Wacław Łopuszyński⑸设计、过热面积为33.5 m²的Łopuszyński式过热器，但走行部的Vauclain式复合式汽缸和Stephenson式阀动装置不变。经过这种过热改造的Kh型蒸汽机车，被定型为KhCh型，机车整备重量为61.7 t。

后来，又有一部分Kh型蒸汽机车被选中，进行更加深度的现代化改造：

1. 锅炉内加装了过热面积为33.5 m²的Schmidt式过热器，为此设置了21根直径为133 mm的大烟管，而直径为51 mm的小烟管数量从259根减少到132根，继而蒸发面积从181.3 m²减少到134.6 m²，动轮黏着重量从52.9 t增加到58.7 t，机车整备重量从59.9 t增加到66.3 t；
2. Vauclain复合式汽缸被2个饱和式低压汽缸取代，每个汽缸的直径为540 mm，勾贝行程为650 mm；
3. Stephenson式阀动装置被更换为Walschaerts式阀动装置。

加装Schmidt过热器的Kh型蒸汽机车，被定型为KhP型。由于KhP型蒸汽机车运行表现最好，后来KhCh型蒸汽机车也被改造为KhP型蒸汽机车。

KhP型蒸汽机车尺寸图

苏联欧洲部分

1917年11月7日苏俄成立后，弗拉季高加索铁路公司、莫斯科-文达瓦-雷宾斯克铁路公司、东南铁路公司相继被新成立的苏俄铁道人民委员会接收。弗拉季高加索铁路公司被改组为北高加索铁路局，莫斯科-文达瓦-雷宾斯克铁路被并入西北铁路局，东南铁路则被改组为东南铁路局。

根据苏联铁道人民委员会于1923年1月1日的统计，当时苏联欧洲部分有127台Kh型蒸汽机车，分布于北高加索（67台）、摩尔曼斯克（47台）、西北（8台）和东南（5台）铁路局。摩尔曼斯克铁路局这些Kh型蒸汽机车从何而来？且看后文。

已经报废的KhP-751号机车，但可以看到其残存的饱和式低压汽缸和Walschaerts式阀动装置

到1940年1月1日时，苏联欧洲部分只剩26台分布于北高加索铁路局各机务段的Kh型蒸汽机车。1951年~1955年，这些蒸汽机车陆续被北高加索铁路局报废除籍。

随着生产布局调整，昔日的摩尔曼斯克和西北铁路局最终成为十月铁路局的部分管区。

远东

日俄战争结束后，长春以南的中国东省铁路被南满洲铁道占据。此后在1908年~1920年间，至少17台Kh型蒸汽机车被分批从中国东省铁路调往经营位于今俄罗斯联邦滨海边疆区境内的铁路线路的乌苏里铁路局。而按Jukka Nurminen与F.M. Page所著《Russian Locomotives》第2卷说法，在中国东省铁路Kh型蒸汽机车当中，Kh-171号、Kh-180号、Kh-183号和Kh-245号机车在1920年之前就已失事。

运抵海参崴的Kh型蒸汽机车

Kh-212号（左）和Kh-191号（右）机车

九一八事变后，中国东三省沦陷，中国东省铁路被更名为北满铁路。1935年3月23日，苏联单方面将北满铁路出售给南满洲铁道。Kh型蒸汽机车一并被南满洲铁道统辖的“国线”接收定型为SoriA型（ソリA）。1935年8月31日，南满洲铁道将长春以北的原中国东省铁路线路由1524 mm改为1435 mm。此后，这些来自于北满铁路的古早蒸汽机车被南满洲铁道封存于哈尔滨。Kh型蒸汽机车在封存之后的去向尚未查明；而中国铁道部于1951年出版的《机车概要表》中并无此型机车的技术数据。

静态展示：Kh-180号机车

在很长一段时间内，Kh型蒸汽机车在退役后被认为是没有实车留存。然而，2005年初的一次铁路桥改造工程，却让这款蒸汽机车得以有实车留存。

打捞中的Kh-180号机车

当是时也，中铁九局在位于中国吉林省扶余县的京哈铁路162 km 359 m处的拉林河铁路桥进行改造工程施工时，发现沉于河中的Kh-180号机车。这台机车于4月被拉出地面。至5月修复工程完成后，被运往长春伪满皇宫博物院静态展示。由于技术上的原因，其煤水车部分仍长时间滞留在现场，至2007年1月方成功打捞并运抵长春。

曾经室外静态展示的Kh-180号机车

Kh-180号机车司机室，火箱上部为横置式调整阀手把

由于出土于拉林河，Kh-180号机车在中文网络上被称为“拉林河蒸汽机车”；又因其静态展示于伪满皇宫博物院百年机车馆，因而又被称为“长春百年火车头”。

安装于Kh-180号机车第二动轴内的偏心轮

后记

早在2019年3月，我在他处发布过一篇题为《【铁道科普】中国吉林省拉林河一次偶然发现——苏联铁路Kh型蒸汽机车》的文章，但当时没有配图介绍这款蒸汽机车的Vauclain高低压复合式汽缸和Stephenson式阀动装置；且现在回过头来看，那篇文章正文亦显尴尬。

事实上在那篇文章发表前后，中文网络上就有一些关于伪满皇宫博物院这台“百年火车头”的报道，但这些报道的侧重点更多在于其由BLW制造，以及从拉林河发掘的过程；至于机车本身的设计，则鲜少有报道提及。因而我在重置文章时，顺带寻到机车设计图，以告读者，拨开迷雾。

技术数据表

Kh型蒸汽机车技术数据表一

扩展阅读：与Kh型蒸汽机车关系甚远的KhM型蒸汽机车（Хм）

在彼得格勒东北方向的摩尔曼斯克、坎达拉克沙等地，运行着一批使用2-8-0“Consolidation”轮式、由美国制造的煤水车式蒸汽机车。这些被定型为KhM型的“Consolidation”，由HKP于1915年~1916年间制造。然而，除了制造国和机车走行部轮式排列相同外，KhM型蒸汽机车与Kh型蒸汽机车几乎没有任何共同点。

关于这些HKP制KhM型蒸汽机车是如何出现在摩尔曼斯克，苏联铁路机车制造史作家Vitaliy Aleksandrovich Rakov在其所著《Локомотивы отечественных железных дорог 1845-1955》一书中是这样描述的：

“在外国干涉期间，占领军将一批由美国Porter工厂于1915年（5703号~5723号）和1916年（5781号~5800号、5808号、5809号）建造的1-4-0轮式蒸汽机车，带到摩尔曼斯克铁路局。这些蒸汽机车在运行状态下的动轮黏着重量为56.2 t，整备重量为63.05 t，动轮直径为1270 mm，2个汽缸缸直径为762 mm，行程为609.6 mm，锅炉蒸发面积为72.37 m²，炉排面积为2.09 m²，总轴距为6934.2 mm，动轮轴距为4419.6 mm。1920年占领军撤离后，被定型为KhM型（摩尔曼斯克）的蒸汽机车，被用于在摩尔曼斯克铁路局管内牵引货运列车。”

拍摄于1916年摩尔曼斯克港的KhM型蒸汽机车

然而，HKP制造的43台KhM型蒸汽机车，实际上是俄罗斯帝国在第一次世界大战爆发后，从HKP采购，用于当时紧急修建的彼得格勒—摩尔曼斯克铁路。而美国于1917年4月2日加入协约国后为欧洲战场前线运输而采购的蒸汽机车，大部分是BLW制造的“Pershing”且运抵法国，但从未向HKP采购机车。

由于“М”被粗枝大叶地标记在“Х”的右上方，导致后世很难单独确定KhM型蒸汽机车的进一步命运。1923年，摩尔曼斯克铁路局管内运行了47台Kh型蒸汽机车。但其中BLW制Kh型蒸汽机车和HKP制KhM型蒸汽机车各自数量多少，不得而知。

拍摄于1919年美军干涉俄国内战期间的KhM型蒸汽机车

注释

1. ⑴英语：H.K. Porter, Inc.。
2. ⑵俄语：Виндава，德语：Windau（~1917年）；现名文茨皮尔斯（拉脱维亚语：Ventspils，俄语：Вентспилс），是位于拉脱维亚西北部波罗的海沿岸的一座城市。
3. ⑶（1856年5月18日~1940年2月4日），美国工程师。
4. ⑷（1803年10月16日~1859年10月12日），英国工程师，是“铁路之父”George Stephenson的独子。
5. ⑸俄语：Вацлав Иванович Лопушинский；波兰语：Wacław Marian Łopuszyński（1856年7月26日~1929年2月16日），波兰工程师。

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参考文献

1. 《Серия Фп》，苏联铁道人民委员会视觉教具制造厂 著，《Альбом схем паровозов и паспортов》，第96页~第97页
2. 《Паровозы серии Х》，Vitaliy Aleksandrovich Rakov 著，《Локомотивы отечественных железных дорог 1845-1955》，第160页~第162页

参考链接

1. https://www.meipian.cn/3s8t7jsg
2. https://patents.google.com/patent/US406011
3. https://scaletrainsclub.com/board/viewtopic.php?t=6102
4. http://www.rypn.org/forums/viewtopic.php?f=1&t=12651
5. https://cs.trains.com/trn/f/740/p/250431/2794544.aspx
6. https://pro-parovoz.ru/index.php/component/k2/885-kh-gruzovoj-parovoz
7. https://www.steamlocomotive.com/locobase.php?country=Russia&wheel=2-8-0&railroad=se
8. https://www.steamlocomotive.com/locobase.php?country=Russia&wheel=2-8-0&railroad=vladicaucase
9. https://www.steamlocomotive.com/locobase.php?country=Russia&wheel=2-8-0&railroad=moscow-vindau-rybinsk

完稿时间：2022年6月22日

A0级发表时间：2022年6月22日

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