Сочлененный локомотив — это паровоз (реже электровоз ) с одним или несколькими двигателями, которые могут двигаться независимо от основной рамы. Сочленение позволяет эксплуатировать локомотивы, которые в противном случае были бы слишком большими, чтобы преодолевать изгибы железной дороги, будь то магистральные линии или специальные линии с экстремальной кривизной, такие как лесозаготовительные , промышленные или горные железные дороги .
Сочлененные локомотивы использовались во многих странах, но были очень популярны на узкоколейных железных дорогах в Европе. Самые крупные образцы были разработаны в Соединенных Штатах, где Union Pacific Big Boy 4-8-8-4 и Allegheny H-8 2-6-6-6 были одними из самых больших паровозов, когда-либо построенных, а Big Boy 4014 оставался самым большим и последним в своем роде, который все еще работал.
За эти годы было разработано множество схем сочленения. Из них наиболее популярными были локомотив Mallet и его производная с простым расширением, за которыми следовал тип Garratt (в основном построенный в Великобритании , популярный по всей Европе , Африке и европейским колониям), а также различные типы редукторных паровозов , последние в основном использовались в лесозаготовках, горнодобывающей промышленности и промышленности. Большинство других типов имели лишь ограниченный успех.
В отличие от сочлененных локомотивов, несочлененный локомотив называется прямым или жестким локомотивом.
Основными типами сочлененных локомотивов являются:
Простые сочлененные паровые двигатели имели два набора цилиндров одинакового размера. Пар высокого давления подавался во все цилиндры и выходил из трубы после использования. Американские сочлененные двигатели простого расширения, в основном благодаря меньшей массе передних цилиндров по сравнению с компаунд-расширением Mallets, что позволяло развивать более высокую скорость поршня, как правило, лучше подходили для высоких скоростей, чем их составные собратья. Примерами конструкции «простого молотка» являются Union Pacific Big Boys и Challengers , Chesapeake и Ohio class H-8 , 2-8-8-4 «Yellowstones», большинство Southern Pacific Cab -forward и Norfolk & Western A-class .
Компаундное расширение или составные сочлененные паровые двигатели, как и оригинальная идея Анатоля Малле , состоят из двух наборов цилиндров неравного размера. Меньшая пара цилиндров около кабины питалась паром высокого давления непосредственно из котла, а затем пар проходил в пару цилиндров низкого давления спереди, с большим диаметром, чтобы компенсировать более низкое давление, перед выпуском через дымовую трубу. Хотя тепловой КПД был значительно улучшен за счет составного использования пара в конструкциях Малле, большие цилиндры низкого давления создавали уникальные ограничения, как с точки зрения габарита загрузки (цилиндры могли быть только настолько большими, насколько позволяли рельсы и инфраструктура на пути), так и с точки зрения производительности на скорости. Большие и, следовательно, более тяжелые поршни вызывали проблемы с устойчивостью на более высокой скорости, что обычно ограничивало сочлененные локомотивы с составным расширением скоростью ниже 30 или 40 миль в час. Заметным исключением из этого правила стали более поздние версии паровозов Norfolk & Western Y-класса 2-8-8-2, которые могли развивать скорость, и часто превышали 50 миль в час, а также были одними из самых мощных паровозов, когда-либо построенных.
Первые построенные локомотивы Гарратта, класс K железных дорог Тасманийского правительства, также были составными локомотивами, но в результате были усложнены. Все последующие Гарратты были только простыми двигателями.
Существовали различные типы сочлененных паровозов с редуктором , в том числе:
Существует несколько классов сочлененных электровозов , которые обычно делятся на два типа:
Традиционная конструкция двухтележечного электровоза и тепловоза имеет ту же общую конфигурацию, что и конструкция Мейера, но не считается сочлененной.
