Parowozy serii Ty51

Historia

Korzyści płynące z eksploatacji parowozów Ty246 skłoniły PKP do zamówienia większej ilości parowozów tego typu. Jednakże z powodów politycznych zamówienie mogło być zrealizowane tylko w kraju. Zajęło się tym w latach 1950-51 Centralne Biuro Konstrukcyjne Przemysłu Taboru Kolejowego (CBK-PTK), za co zespół projektantów otrzymał w 1955 roku nagrodę państwową. Projekt był tworzony zupełnie od podstaw, konstruktorzy musieli pokonać wiele przeszkód natury konstrukcyjnej i technicznej. Polski przemysł po raz pierwszy w swojej historii podejmował produkcję parowozu wyposażonego w wiele nowych rozwiązań, z tak dużym kotłem i rusztem, którego powierzchnia przekraczała 5 m². Był to najcięższy parowóz towarowy budowany w kraju dla polskich kolei. Parowozy te zostały pomyślane z przeznaczeniem do ciągnięcia ciężkich pociągów towarowych o masie 2300 - 2500 t na wzniesieniach do 8‰. Produkcją Ty51 zajęły się zakłady HCP w Poznaniu, wówczas noszące imię Stalina, stąd jeden przydomków tej serii - "Staliniec" - pochodzący od wyraźnego napisu na tabliczkach firmowych. Tendry produkował wrocławski Pafawag.

Pierwszy parowóz, oznaczony jako Ty51-1 ukończono jesienią 1953 roku. Do roku 1958 poznańskie zakłady dostarczyły w sumie 232 maszyny, z czego 208 zakupiły PKP, a 24 służyły na Kolei Piaskowej. Próby eksploatacyjne nowego parowozu przeprowadzono na przełomie lat 1953/54 w Karsznicach. W okresie od 20 maja do 17 listopada 1954 Istytut Naukowo Badawczy Kolejnictwa (INBK) wykonał badania trakcyjne i termodynamiczne. Ich wyniki wypadły w porównaniu do innych ciężkich parowozów (Ty5, Ty45, Ty246) niezwykle pomyślnie dla nowej lokomotywy. Jednakże parowozy Ty51 miały kilka mankamentów będących konsekwencją niskich możliwości technicznych i technologicznych polskiego przemysłu. Chodzi tu głównie o niską jakość wykonania w porównaniu do Ty246.

W trakcie eksploatacji ujawniły się też liczne usterki, taki jak:

• zmęczeniowe pękanie ostojnic
• zrywanie zespórek
• zawodność inżektorów
• wadliwa konstrukcja oczyszczacza wody

Już w trakcie produkcji prowadzona była modernizacja parowozów, która wpłynęła również na ich wygląd zewnętrzny. Modernizacja była też kontynuowana podczas napraw okresowych. W ZNTK wykonywano na maszynach z niskimi numerami przeróbki typowe dla późniejszych egzemplarzy: zakładano wiatrownice, zmieniano położenie zbiorników powietrza itp. Od numeru 71, kiedy to wprowadzono najważniejsze zmiany, parowozy oznaczano serią Ty51/1.

W 1957 roku decyzją Ministra Komunikacji wstrzymano dalsze zamówienia na Ty51. Ostatnie parowozy, których nie zdążyły odebrać PKP znalazły zastosowanie również w przemyśle, gdzie ich eksploatacja trwała zdecydowanie dłużej niż na PKP, aż do końca lat 80., a na Kolei Piaskowej w ciężkim ruchu towarowym do 1993 roku.

Panowanie Ty51 na polskich szlakach nie trwało zbyt długo, bo tylko kilkanaście lat. Od połowy lat 60. elektryfikacja, a 10 lat później masowe dostawy "gagarinów" (ST44) zaczęły spychać Ty51 do coraz podrzędniejszej pracy: pociągów lokalnych i manewrów. Na początku lat 80. już 75% "stokerów" stało bez pracy.

Najważniejszymi odcinkami obsługiwanymi przez Ty51 były:

• Strzemieszyce - Skarżysko - Dęblin - Dorohusk
• Kielce - Opole
• Medyka - Prokocim - Częstochowa Mirów/Zebrzydowice
• Skierniewice - Łuków - Małaszewicze
• Szczecin Port Centralny - Kostrzyn/Poznań - Brochów
• Inowrocław - Olsztyn - Skandawa
• Kutno - Toruń - Piła
• Lublin - Rozwadów - Żurawica
• Tomaszów - Skarżysko - Rozwadów

Parowozy Ty51 "przejechały" do historii jako najpotężniejsze i jednej z najbardziej efektownych parowozów na PKP. Ostatni z nich, Ty51-223 został wygaszony w Wolsztynie w 1994 roku, a 6 lat później został skreślony z inwentarza. Obecnie żaden parowóz tej serii nie jest sprawny i nie ma widoków na zmianę tego stanu rzeczy.

Opis konstrukcji

Ty51 były najnowocześniejszymi parowozami budowanymi w Polsce. Ich konstrukcja była w dużym stopniu znormalizowana, wg nowych wymogów Ministerstwa Komunikacji.

Ostoja tych parowozów była belkowa, a jej ostojnice połączone były odlewaną skrzynią międzycylindrową, poprzecznicami oraz skrzynią sprzęgową. Przedni półwózek toczny był konstrukcji amerykańskiej, dotychczas na PKP nie spotykanej. Posiadał on możliwość przesuwu bocznego po 130 mm na stronę. Interesujące było odsprężynowanie zestawów kołowych - po raz pierwszy w polskim parowozie było ono kombinowane: pierwsze trzy zestawy napędne posiadały typowe odsprężynowanie górne zrealizowane za pomocą resorów piórowych połączonych ze sobą oraz z półwózkiem tocznym za pomocą wahaczy wzdłużnych. Dwie ostatnie osie wiązane posiadały również odsprężynowanie górne, ale wykonane jako dwa zespoły trzech resorów płaskich, połączonych ze sobą wzdłużnymi wahaczami w taki sposób, że wahacze oparte były na łożyskach osiowych od góry, zaś same sprężyny umieszczone były poniżej ostoi. Skrajne osie wiązane miału możliwość bocznego przesuwu po 20 mm, a obrzeża kół trzeciej osi (napędnej) były zwężone o 15 mm.

Ogromnych rozmiarów kocioł miał szeroki stojak półpromienisty, a jego podniebienie było lekko pochylone ku tyłowi, co zmniejszało ryzyko jego odsłonięcia podczas jazdy po spadku. Skrzynia ogniowa była wykonana ze stali i wyposażona w rury cyrkulacyjne. Kotły Ty51 z początku były nitowane, z czasem jednak zaczęto je wykonywać jako całkowicie spawane, włącznie ze stalowymi zespórkami. Wielki ruszt, w jaki zaopatrzono te parowozy był wstrząsany, typu amerykańskiego, wykonany z identycznych rusztowin jak ruszt parowozów Ty246. Popielnik posiadał dodatkowe boczne klapy, a drzwiczki paleniskowe były uruchamiane pneumatycznie. Jako urządzenia wodowskazowe zastosowano dwa wodowskazy Klingera.

Na walczaku umieszczone były dwa zbieralniki pary, z których jeden zawierał zawory zasilające i korytkowy oczyszczacz wody, a drugi zaworową przepustnicę. Kocioł wyposażono ponadto w aż sześć odmulaczy Friedmanna: trzy na spodzie walczaka i trzy na stojaku.

Maszyna parowa była bliźniacza, dwucylindrowa, z typowym stawidłem Heusingera i suwakami Trofimowa. Mechanizm napędowy i parorozdzielczy posiadał panewki tulejowe, również w korbowodach.

Parowozy Ty51 miały lepiej, niż inne maszyny tej klasy (Ty246, Ty45) dostosowane wzajemne proporcje ciężaru napędnego i siły pociągowej cylindrowej, co umożliwiało wykorzystywanie większego napełnienia cylindrów przy rozruchu. Kocioł tych parowozów był wydajniejszy od innych, a w praktyce niewyczerpalny, co w połączeniu z zastosowaniem mechanicznego podajnika węgla, spowodowało bardzo niskie jednostkowe zużycie węgla, i pozwalało na ekonomiczne prowadzenie nawet lekkich pociągów.

Prototyp Ty51 miał istotną wadę: dużą nierównomierność nacisków poszczególnych zestawów wiązanych, wahającą się pomiędzy 17,1 a 20,6 t, przy założonej wielkości 18,35 t.

W ramach modernizacji prowadzonej w czasie produkcji i przy okazji napraw okresowych instalowano m. in. inżektor Nathana po lewej stronie parowozu, skierowano wylot pary ze sprężarki do dymnicy, montowano lemieszowe odgarniacze. Zakładano też wiatrownice i zmieniano położenie głównych zbiorników powietrza.

Zachowane egzemplarze