Parowóz serii Pt31

  • Pt31-26 manewruje na stacji w Lublinie. 30.09.1975, fot. George Woods

  • Pt31-26 manewruje na stacji w Lublinie. 30.09.1975, fot. George Woods

  • Pt31-11 ze składem pociągu pasażerskiego w peronach stacji Lublin. 30.09.1975, fot. George Woods

  • Pt31-26 na stacji w Lublinie. 30.09.1975, fot. George Woods

  • Pt31-39 z pociągiem specjalnym na stacji Kotuń. 05.06.1977, fot. Werner & Hansjörg Brutzer

  • Pt31-39 z pociągiem specjalnym na stacji Kownatki. 05.06.1977, fot. Werner & Hansjörg Brutzer

  • Pt31-39 z pociągiem specjalnym na stacji Kraśnik. 04.06.1977, fot. Werner & Hansjörg Brutzer

  • Pt31-39 z pociągiem specjalnym w okolicach miejscowości Tarło. 05.06.1977, fot. Werner & Hansjörg Brutzer

  • Pt31-64 jako eksponat Skansenu Taboru Kolejowego w Chabówce. 22.08.2004, fot. Michał Pawełczyk

  • Pt31-64 jako eksponat Skansenu Taboru Kolejowego w Chabówce. 22.08.2004, fot. Michał Pawełczyk

Historia

Parowozy pospieszne, które PKP odziedziczyły po I wojnie światowej nie były w stanie podołać zadaniom przewozowym, jakie pojawiły stały przed polskimi kolejami w okresie międzywojennym. Parowozów tych było zbyt mało - maszyn pruskiej budowy serii Pk1 i Pk2 było zaledwie 49 sztuk, jeszcze mniej liczne były austriackie Pn11 i Pn12, jednak ich parametry techniczne były zdecydowanie niewystarczające. Sytuacji nie ratowała również niezwykle intensywna eksploatacja parowozów Ok1, Ok22 i Os24. Konieczna stała się budowa nowej serii parowozów do ruchu pośpiesznego.

Zdecydowano się na budowę parowozu o 4 osiach wiązanych i prostym (a co za tym idzie tanim) silniku bliźniaczym. Nie było jednak zgody co do rozwiązania problemu prowadzenia parowozu w torze. Tu starły się dwie koncepcje: zastosowanie sprawdzonego już w wielu konstrukcjach szybkich parowozów dwuosiowego wózka tocznego oraz wózka Kraussa-Helmholtza. Zdecydowano się na budowę i porównanie 3 egzemplarzy maszyn każdego typu. Przed nowym parowozem postawiono następujące wymagania:

  • możliwość prowadzenia pociągu o masie 650 t na wzniesieniu 5‰z prędkością 80 km/h
  • prędkość maksymalna: 110 km/h
  • nacisk na oś nie większy niż 18 t

Parowozy z dwuosiowym wózkiem tocznym zbudowane zostały w Poznaniu w roku 1931 (seria Pu29), a maszyny z wózkiem Kraussa-Helmholtza, miały być budowane w Chrzanowie. Chrzanowska fabryka uzyskała oficjalną akceptację projektu dopiero w roku 1931 (dlatego nowy parowóz oznaczono serią Pt31), ze względu na problemy związane z koniecznością realizacji zamówień zagranicznych. Ponieważ parowozy Pu29 i Pt31 miały wiele części ujednoliconych, na początku 1932 roku do Chrzanowa dotarła znaczna część dokumentacji z zakładów Cegielskiego. Jeszcze w tym samym roku zbudowano pierwsze 3 parowozy Pt31, które nosiły numery fabryczne 518 - 520.

Pierwszą próbną jazdę przeprowadzono 05.10.1932 na obfitujące we wzniesienia linii Strzemieszyce - Skarżysko Kamienna. Parowóz prowadził wówczas pociąg o masie 660 t złożony z 15 wagonów. Lokomotywa osiągnęła wówczas zgodną z założeniami prędkość 46 km/h na wzniesieniu 11‰. Pełnej prędkości parowozu nie udało się podczas tej jazdy uzyskać, ze względu na wynoszącą na wymienionej linii 80 km/h prędkość szlakową.

Następnie rozpoczęto w DOKP Poznań eksploatację obserwowaną, gdzie parowóz Pt31 pracował w takich samych warunkach, w jakich rok wcześniej Pu29. Zasadnicze badania nowych maszyn przeprowadził w grudniu 1932 roku Referat Doświadczalny Ministerstwa Komunikacji na liniach Poznań - Zbąszyń i Poznań - Toruń. Podczas prób prowadzonych bez użycia inżektora na parę odlotową parowóz osiągnął sprawność kotła wynoszącą 68%, a przy małym natężeniu rusztu dochodzącą do 72% przy temperaturze pary w skrzyni suwakowej wynoszącej 357°C. Największym atutem nowego parowozu okazały się cechy konstrukcyjne umożliwiające łatwy rozruch i prowadzenie ciężkich pociągów nawet w bardzo trudnych warunkach.

Wszystkie nowe maszyny, włącznie z dostarczonym w listopadzie 1932 roku parowozem Pt31-3 skierowano do pracy w DOKP Gdańsk, gdzie prowadziły wraz z Pu29 pociągi pospieszne na liniach Gdynia - Bydgoszcz oraz Chojnice - Tczew - Malbork. W 1933 roku przebieg każdego z tych parowozów wynosił ok. 100 000 km. Zarówno parowozy Pu29 jak i Pt31 uzyskały bardzo pozytywne opinie, jednak do produkcji seryjnej skierowano tylko tą drugą serię. Decydującym powodem tej decyzji była długość podwozia parowozów Pu29 uniemożliwiająca obracanie ich na obrotnicach o średnicy 22 m, a tym samym ograniczająca ich szerokie zastosowanie.

Produkcja seryjna parowozów Pt31 realizowana była w całości przez zakłady Fablok w Chrzanowie. Liczbę maszyn zbudowaną w poszczególnych latach przedstawia poniższa tabela:

Produkcja parowozów Pt31
Rok budowy Numery kolejowe Numery fabryczne
1932 1 - 3 518 - 520
1935 4 - 10
11 - 17
18 - 20
21 - 23
24 - 29
593 - 599
601 - 607
611 - 613
624 - 626
629 - 633
1936 30 - 35
36 - 38
638 - 643
649 - 651
1937 39 - 41
42 - 47
48 - 50
51 - 59
60 - 62
652 - 654
656 - 661
669 - 671
675 - 683
695 - 697
1938 63 - 65
66 - 75
76 - 80
81 - 85
698 - 700
708 - 717
721 - 725
728 - 732
1939 86 - 95
96 - 98
741 - 750
753 - 755

Po wybuchu II wojny światowej chrzanowską fabrykę przejęli Niemcy i ze znajdujących się w niej części zmontowali 12 kolejnych maszyn, które oznaczyli serią 39:

Produkcja parowozów BR39 po przejęciu Fabloku przez Niemców
Rok budowy Numery kolejowe Numery fabryczne
1939 1001 756
1940 1002
1003 - 1007
1008 - 1012
757
765 - 769
791 - 795

Pierwsze seryjne Pt31 wpisywane były na stan parowozowni w Piotrkowie, gdzie obsługiwały ruch na trasie dawnej Drodze Żelaznej Warszawsko - Wiedeńskiej. W maju 1935 roku nowe parowozy pojawiły się też w Rzeszowie, który był jednym z największych skupisk parowozów tej serii. Rzeszowskie Pt31 prowadziły między innymi ruch pospieszny na linii Katowice - Kraków - Lwów. W 1936 roku Pt31 przybyły również do Poznania i Skarżyska-Kamiennej. Wprowadzenie do ruchu nowych parowozów umożliwiło podniesienie prędkości handlowej pociągów pospiesznych, między innymi przez zmniejszenie ilości postojów potrzebnych na wodowanie lokomotyw i zwiększenie prędkości technicznej pociągów.

Stacjonowanie parowozów Pt31 - stan na dzień 01.04.1939
DOKP Parowozownia Ilość
Warszawa Warszawa Zachodnia 7
Piotrków 15
Radom Skarżysko-Kamienna 14
Lublin 6
Kraków Rzeszów 19
Toruń Zajączkowo Tczewskie 3
Toruń 2
Grudziądz 6
Bydgoszcz 5
Poznań Poznań 8
Razem: 85

W ostatnim przedwojennym ilostanie parowozów Pt31 figurują 92 maszyny. Do wybuchu wojny bramy Fabloku opuściło jeszcze 6 parowozów. Kolejne, którym przydzielone były numery od 99 do 110, nie były jeszcze do końca zmontowane. Ich montaż został dokończony już pod niemieckim zarządem. Wart uwagi jest fakt, że Niemcy montaż parowozów rozpoczęli praktycznie bez zwłoki, natychmiast po zakończeniu działań wojennych. Montaż Pt31-99 (39 1001) został ukończony już 14.10.1939, a do końca 1940 roku zmontowanych zostało kolejnych 11 parowozów. Wszystkie one zostały oznaczone serią 39 i numerami 1001p - 1012p.

Z 98 parowozów zbudowanych przed wybuchem wojny, na stanie kolei niemieckich znalazły się 54 maszyny, pozostałe zostały ewakuowane przez Polaków na wschód. Parowozy przejęte przez Niemców (nie mylić z tymi zmontowanymi przez okupantów w Chrzanowie) otrzymały numery 19 101 - 19 154. Większość z nich została odesłana do Bawarii lub Austrii, gdzie prowadziły pociągi na górskich szlakach.

W niemieckiej numeracji parowozów Pt31 daje się zauważyć pewna nieścisłość: maszyny zbudowane w Fabloku przez Niemców otrzymały oznaczenie serii 39, które według niemieckiej systematyki przysługiwało parowozom osobowym a nie pospiesznym. Numeracja ta została w 1941 ujednolicona i wszystkie Pt31 znajdujące się w posiadaniu kolei niemieckich zostały oznaczone serią 19 i numerami 101 - 166. Po ataku na ZSRR Niemcy odebrali Rosjanom kolejnych 14 maszyn, które oznaczyli jako 19 167 - 19 180.

Po wojnie PKP odzyskały tylko kilka parowozów tej znakomitej serii. Wraz z odzyskanymi w latach późniejszych, zostały rozlokowane we wszystkich dyrekcjach oprócz wrocławskiej. W sumie do Polski wróciły po wojnie 64 parowozy serii Pt31. Otrzymały one nową numerację. Ich rozmieszczenie zmieniało się z czasem, stan na 01.01.1960 roku prezentował się następująco:

  • DOKP Lublin - 22 szt.
  • DOKP Kraków - 18 szt.
  • DOKP Katowice - 4 szt.
  • DOKP Olsztyn - 8 szt.
  • DOKP Szczecin - 12 szt.

W latach 70-tych skoncentrowane zostały w okręgu lubelskim (parowozownie: Lublin, Dęblin, Skarżysko, Kielce, Zamość, Rozwadów), gdzie doczekały końca służby, który nastąpił według różnych źródeł - w 1978 lub 1979 roku.

Parowozy Pt31 okazały sie niezwykle udaną konstrukcją. Ich znakomite dopasowanie do potrzeb ciężkiego ruchu pospiesznego, własności trakcyjne oraz niezaprzeczalne piękno sylwetki spowodowały, że lokomotywy te zostały docenione nie tylko na PKP, ale także, na kolejach niemieckich, które były wówczas jednymi z najbardziej zaawansowanych technicznie i najlepiej zorganizowanych kolei w Europie.

Niestety do naszych czasów dotrwały zaledwie dwie maszyny serii Pt31. Niestety żadna z nich nie jest zdolna do jazdy.

Opis techniczny

Moc, jaką według założeń konstrukcyjnych miały mieć parowozy Pt31 wymagała odpowiednio dużego kotła, którego masa (a co za tym idzie - rozmiary) była ograniczona przez założony maksymalny nacisk osi. Podczas projektowania parowozu położono zatem duży nacisk na równomierne rozłożenie jego ciężaru na wszystkie osie, dlatego przednia oś toczna umieszczona została możliwie najbliżej pierwszej osi wiązanej a tylna została mocno wysunięta do tyłu.

Wysoko umieszczony kocioł, którego oś symetrii znajdowała się na wysokości 3230 mm nad główką szyny został skrócony o 300 mm w stosunku do kotła Pu29, zmniejszona została też powierzchnia rusztu.

Stojak był konstrukcji klasycznej, z półokrągłym sklepieniem stojaka. Ściana drzwiczkowa i podgardlana były pochylone ku przodowi celem przesunięcia w tym kierunku środka ciężkości. Skrzynia ogniowa była zbudowana z miedzianych blach o grubości 16 mm. Skonstruowana została w taki sposób, by możliwy był jej montaż od dołu bez roznitowania ściany drzwiczkowej. Żelazne zespórki miały grubość 21 i 23 mm (boczne) oraz 26 mm (sufitowe). Górne naroża skrzyni ogniowej były ponadto usztywnione kotwami ruchomymi. We wnętrzu paleniska zabudowane zostało sklepienie szamotowe o długości 1450 mm. Po II wojnie światowej w ramach modernizacji w skrzyniach ogniowych zakładane były rury cyrkulacyjne.

Palenisko zostało wyposażone w drzwiczki Marcotty'ego otwierane do wewnątrz i zaopatrzone w boczne kanały doprowadzające wtórne powietrze, które również chłodziło pierścień drzwiczkowy. Wadą drzwiczek było ich rozgrzewanie się do czerwoności, co znacznie utrudniało obsługę. Ruszt miał wymiary 2710 x 1664 mm i sekcję wywrotną uruchamianą z budki.

Popielnik, posiadający dwie komory zbiorcze umieszczone poniżej ostojnic po zewnętrznych stronach dyszla wózka tocznego, można było opróżniać bez konieczności wchodzenia pod parowóz. Był on również wyposażony w dwie klapy przednie oraz dwie zasuwy boczne.

Walczak składał się z dwóch dzwon a jego długość (mierzona pomiędzy ścianami sitowymi) wynosiła 6200 mm. Ściany walczaka wykonane były z blach o grubości 18 mm. Na drugim dzwonie umieszczono zbieralnik pary mieszczący w sobie typową przepustnicę zaworową i labiryntowy osuszacz pary. Przegrzewacz pary systemu Schmidta miał jednolitą skrzynię przedzieloną izolowanymi ściankami oddzielającymi komorę pary nasyconej od komory pary przegrzanej. Jego konstrukcja umożliwiała przegrzanie pary do temperatury 330 - 370°C.

Dymnica zbudowana była z blach o grubości 15 mm, a jej dno było wzmocnione przez wyścielenie dodatkową blachą o grubości 6 mm. W jej wnętrzu umieszczono urządzenie ciągowe "petticoat" oraz dysza o średnicy 180 mm wyposażona w nóż rozcinający strumień pary. Parowóz Pt31-3 został eksperymentalnie wyposażony w dyszę systemu Kylchap.

Oparcie kotła na ostoi było zrealizowane w sposób typowy: sztywne mocowanie dymnicy do dźwigara poddymnicowego za pomocą pasowanych śrub, podparcie walczaka za pomocą 4 blach wahadłowych i oparcie stojaka na ślizgach.

Wodę do kotła dostarczały dwa inżektory: Metclafe'a-Friedmanna typu LF XIII/II na parę odlotową o wydajności 250 l/min umieszczony po lewej stronie oraz ssący Friedmanna o wydajności 350 l/min umieszczony po prawej stronie. Zawory zasilające umieszczone zostały na pierwszym dzwonie walczaka, przed kołpakiem piasecznicy. Wewnątrz kotła był umieszczony oczyszczacz wody zasilającej mający postać falistych blach ociekowych, na których wytrącał się kamień kotłowy, który opadał jako muł na dno kotła, skąd był usuwany odmulaczem. Odmulacz zabudowany był na spodzie przedniego dzwona walczaka i wyposażony w zasuwę spustową Friedmanna oraz drugą zasuwę znajdującą się w dolnej części ściany podgardlanej stojaka.

Parowóz Pt31 wyposażono w dwie odbiornice pary - jedna z nich była umieszczona na płaszczu stojaka i zasilała wyłącznie inżektory, a druga - zasilająca pozostałe urządzenia - zamontowana była na pionowej części ściany drzwiczkowej.

Maszyna parowa była bliźniacza, wyposażona w suwaki o dużej (320 mm) średnicy i proste kanały przepływowe mające na celu zmniejszenie dławienia pary. Skrzynie suwakowe zaopatrzone były w manometr i pirometr, zabudowano też wyrównywacze ciśnienia systemu inż. Tatary. Wymiary cylindrów były takie same jak w parowozach Pu29. Trzony tłokowe zostały uszczelnione metalowymi dławnicami Haubera.

Rozrząd był typowy, systemu Heusingera z wodzidłem suwakowym prowadzonym za pomocą wieszadła. Korbowód był dłuższy niż w Pu29, jego długość wynosiła 3800 mm. Zapewniało to wyrównanie napełnienia po obu stronach tłoka, a co za tym idzie, lepszą pracę rozrządu. panewki łożysk mechanizmu napędowego wykonane były jako dzielone, wyposażone w kliny nastawcze umożliwiające łatwą likwidację luzów.

Ostoja została wykonana jako belkowa, z dużymi wykrojami ułatwiającymi dostęp do przekładni hamulcowej i elementów podwozia. Ciekawostką jest fakt, iż ostojnice zostały wykonane z dwóch części łączonych za pomocą pasowanych śrub pomiędzy ostatnią osią wiązaną a tylną osią toczną. Powodem zastosowania takiego rozwiązania była niemożność dostarczenia odpowiedniej długości ostojnic przez krajowe huty.

Usprężynowanie parowozu stanowiły resory piórowe umieszczone pod maźnicami osi wiązanych oraz nad maźnicami przedniej osi tocznej. Tylna oś toczna miała usprężynowanie dwustopniowe: resory umieszczone pomiędzy zestawem kołowym i ramą wózka oraz pomiędzy ramą wózka a ostoją parowozu. Parowóz posiadał 4-punktowe podparcie, na które składały się:

  • resory przedniej osi tocznej i I wiązanej połączone wahaczami wzdłużnymi
  • połączone wahaczami wzdłużnymi resory pozostałych osi wiązanych
  • resory tylnej osi tocznej połączone wahaczem poprzecznym

Przednia oś toczna wraz z I osią wiązaną stanowiła wózek Kraussa-Helmholtza, którego czop miał przesuw boczny wynoszący 66 mm na stronę. Oś toczna mogła się wychylać o 120 mm a oś wiązana mogła przesuwać się o 20 mm w każdą stronę. Wózek ten miał dwa nastawiacze powrotne: nastawiacz złożony ze sprężyn śrubowych przy kadłubach maźnic osi tocznej oraz typowy, złożony ze sprężyn piórowych przy czopie.

Osie wiązane II i IV były osadzone sztywno w ostoi i tworzyły bazę parowozu wynoszącą 4000 mm. III oś wiązana (napędna) miała obrzeża podcięte o 7 mm. Tylny wózek toczny (systemu Bissela) mógł się wychylać o 90 mm.

Parowozy Pt31 były wyposażone w hamulec powietrzny Westinghouse'a zasilany powietrzem przez trzycylindrową sprężarkę typu H11a3 zastępowaną na niektórych egzemplarzach czterocylindrową H11a4. Dwa zbiorniki powietrza, o łącznej pojemności 800 l umieszczono pod kotłem nad I osią wiązaną. Szesnastocalowy cylinder hamulcowy działał na wszystkie koła wiązane jednostronnie od przodu. Hamulec zespolony uruchamiany był sześciopołożeniowym zaworem Knorra, a dodatkowy typowym kurkiem trójdrożnym.

Dodatkowe wyposażenie parowozów Pt31 stanowiły:

  • zawory bezpieczeństwa systemu Pop-Coale
  • piasecznica pneumatyczna podająca piasek od przodu pod koła wszystkich osi wiązanych
  • dwie prasy smarne Friedmanna ustawione na pomoście i napędzane przekładnią od kulisy
  • oświetlenie elektryczne zasilane z turbogeneratora ERA o mocy 500 W umieszczonego na pomoście z prawej strony parowozu przed budką, w latach 60-tych wymienione na standardowe, stosowane do dziś
  • prędkościomierz rejestrujący Teloc
  • zawór redukcyjny instalacji ogrzewania pociągu
  • duże wiatrownice po bokach dymnicy, ścięte z przodu ukośnie
  • tender serii 32D29
Podstawowe dane techniczne parowozów Pt31
Układ osi 1-4-1
Średnica cylindra 650 mm
Skok tłoka 700 mm
Średnica kół napędnych 1850 mm
Średnica kół tocznych (przód/tył) 1000/1200 mm
Rozstaw osi skrajnych 12 220 mm
Długość parowozu ze zderzakami 15 000 mm
Ciśnienie pary w kotle 15 atm
Powierzchnia rusztu 4,5 m2
Powierzchnia ogrzewalna kotła 239 m2
Powierzchnia przegrzewacza 90,2 m2
Obciążenie osi napędnych 18,3 t
Obciążenie osi tocznych 14,4/18 t
Masa w stanie próżnym 97,7 t
Masa w stanie służbowym 106,2 t
Siła pociągowa 135 kN
Moc 1472 kW (2000 KM)
Prędkość maksymalna 110 km/h
Tender serii 32D29
Zapas wody 32 m3
Zapas węgla 9 t
Masa w stanie próżnym 26,5 t
Masa służbowa 67,5 t
Długość całkowita parowozu z tendrem 23 955 mm

Zachowane parowozy Pt31

Numer Producent Nr fabr./rok budowy Status Miejsce postoju
Pt31-49 Fablok 715/1938 wrak Muzeum Przemysłu i Kolejnictwa w Jaworzynie Śląskiej
Pt31-64 Fablok 721/1938 eksponat Chabówka - skansen