【科普】“复式”传动巴黎-里昂-地中海铁路151 A型/法国国家铁路5-151 A型蒸汽机车
文章作者：Forever Changzhensky（AcFun、Bilibili、百度、微博和知乎昵称：宁柳跨越）
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本文提及的法国巴黎-里昂-地中海铁路151 A型/法国国家铁路5-151 A型蒸汽机车采用两套运动副共用一组车架的“复式”传动。
法国阿尔萨斯-洛林铁路管理局在本文简称“AL”⑴，巴黎-里昂-地中海铁路公司简称“PLM”⑵，法国国家铁路公司简称“SNCF”⑶；施耐德公司简称“SC”⑷。
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资料参考来源
《151 PLM 1 à 10 — Wikipédia》：https://fr.wikipedia.org/wiki/151_PLM_1_%C3%A0_10
《151 n° A 1 à 10 du PLM — WikiPLM》：http://wikiplm.railsdautrefois.fr/wikiPLM/index.php?title=151_n%C2%B0_A_1_%C3%A0_10_du_PLM
《Locomotives et trains du P.L.M. - CPArama.com》：https://www.cparama.com/forum/viewtopic.php?f=113&t=21240
《La locomotive 151 A PLM, recherche de la puissance, trains de légende.》：http://www.antiqbrocdelatour.com/les-anciens-trains-de-legende/recherche-de-la-puissance-locomotive-151-A-PLM-1932.php
概述
2-10-2轮式本质上是在2-10-0“十足目”轮式基础上增加1对从轮而成。PLM于1932年从SC购置的“圣达菲”151 A型蒸汽机车，成为法国铁路运输历史上第一款使用“圣达菲”轮式设计的煤水车式蒸汽机车。不过151 A型机车的奇特之处在于其采用两套运动副共用一组车架的“复式”传动。
SNCF成立后，151 A型蒸汽机车被定型为5-151 A型，后又定型为1-151 A型。
背景
在20世纪30年代，列车编组越来越长，重量越来越重，因此PLM使用2台141 C型蒸汽机车⑸连挂牵引列车。但这带来了诸如空转严重、成本过高等许多问题。考虑到起车困难的第戎—拉罗什-米热讷区段和圣艾蒂安—里昂区段，PLM于1932年要求SC公司设计一种新型机车来克服这些问题。
研制
新型机车定型为151 A型，采用“圣达菲”轮式设计，全部动轮均安装于同1个刚性车架上。采用雨果·伦茨式凸轮轴汽门的汽缸，为复合式4汽缸设计。复合式汽缸通常由2个车架外汽缸和2个车架内汽缸组成，而后者带动动轮曲轴。但是，曲轴可能会带来机械应力和曲轴变形的问题。
因此151 A型机车共有2组设置在车架外的汽缸，形成“复式”传动：其中，第1组3对动轮由安装在机车前方的第1组低压汽缸驱动，第2组2对动轮由安装在第2动轮和第3动轮之间的第2组高压汽缸驱动；不过，第2动轮和第3动轮的车轴为曲轴设计，并通过安装在车架内部的连杆连接。
导轮转向架的横向活动间隙为±116 mm，而从轮的横向活动间隙为±111 mm。
历史
SC交付了10台车号为151 A 1号~151 A 10号的151 A型机车给PLM。这些起初配属于沃纳雷莱洛姆机务段的“圣达菲”，通常以50 km/h的速度牵引重量为1250 t的列车，通过坡度为8‰的第戎—拉罗什-米热讷区段。在运行测试中，151 A型机车的牵引功率甚至达到3000 hp。
151 A型机车的成功，让AL于1935年采购2台G16型蒸汽机车——G16-5901号和G16-5902号机车。而PLM亦有计划采购25台151 A型机车，但随着SNCF于1938年1月1日成立并继承PLM和AL后，这25台151 A型机车的采购计划被取消。因此，这10台151 A型机车成为PLM最后采购的铁路机车。
151 A型机车被SNCF定型为5-151 A型，车号维持不变；而G16型机车被定型为1-151 A型，车号亦调整为1-151 A 901号和1-151 A 902号。1949年12月，巴黎—里昂区段电气化改造完成，这些“圣达菲”被转移配属到第1管区的欧丹勒罗曼机务段。
由于SNCF将接收自AL的1-151 A 901号和1-151 A 902号机车报废除籍，这些来自PLM故地的“圣达菲”因此重新定型为1-151 A型，但车号依旧维持不变。但接下来的东部地区的铁路电气化改造，导致1-151 A型机车的活动范围也在减少，并于1957年9月全部报废除籍，没有留存。
技术数据表
注释
⑴法语：Administration des chemins de fer d'Alsace et de Lorraine。
⑵法语：Compagnie du chemin de fer Paris-Lyon-Méditerranée。
⑶法语：Société Nationale des Chemins de fer Français。
⑷法语：Schneider et Cie。
⑸141 C型蒸汽机车是PLM于1918年~1934年期间订购的680台“天皇”轮式干线货运蒸汽机车。SNCF成立后，141 C型机车编为5-141 C型，但SNCF后来又通过改造的形式，将部分141 C型机车改造为141 D型、141 E型和141 F型机车。
完稿时间：2021年2月20日
发表时间：2021年2月20日
A1级编辑时间：2021年2月20日
A2级编辑时间：2021年2月20日
