В то время как казенные железные дороги, взяв за основу паровоз типа 0-4-0 серии О Владикавказской дороги, стали использовать близкие к нему по тяговым качествам паровозы серии О*, Владикавказская железная дорога вместо паровозов серии начала применять паровозы типа 1-4-0 серий Ц и X. Однако и они скоро оказались для дороги слабыми. Поэтому председатель правлений Владикавказской и Китайско-Восточной железных дорог С. И. Кербедз поручил инженеру В. И. Лопушинскому спроектировать двухцилиндровый паровоз типа 1-4-0 с машиной компаунд и нагрузкой от движущих колесных пар на рельсы 15 тс. Увеличить нагрузку с 13 тс (паровозы серий Ц и X) до 15 тс позволяли проведенные к этому времени работы по усилению пути на Владикавказской железной дороге.

По эскизному проекту инженера В. И. Лопушинского и при его непосредственном участии конструкторы Брянского завода выполнили рабочий проект нового паровоза. У него по сравнению с паровозом серии Ц диаметр цилиндра высокого давления уменьшился с 530 до 510 мм, а низкого давления — увеличился с 750 до 765 мм, ход поршня возрос с 650 до 700 мм, испаряющая поверхность нагрева котла увеличилась с 180,5 до 206,1 м² (272 дымогарных трубы диаметром 46/51 мм), а площадь колосниковой решетки — с 2,48 м² до 2,8 м², давление л ара повысилось с 12 до 13 кгс/ см², толщина листа рамы уменьшилась с 33 до 32 мм, сцепная масса поднялась с 52 до 61 т, а общая масса в рабочем состоянии достигла 74 т.

 

 

Паровоз имел цилиндры, отлитые вместе с половинами крепления рамы и опоры дымовой коробки. Это был единственный в России и редкий в мировой практике случай использования блочных цилиндров при листовой раме. Передача к золотникам осуществлялась двуплечим рычагом, являвшимся также ходоувеличителем.
В 1901 и 1902 гг. Брянский завод построил для Владикавказской железной дороги 50 паровозов типа 1-4-0 описанной конструкции, первоначально получивших на дороге обозначение серии О, а затем в 1912 г. — Ш.
Паровозы серии Ш имели бегунковую одноосную тележку Бисселя, топку Бельпера и были оборудованы тормозами системы Вестингауза и приборами отправления Линднера. В дальнейшем давление пара было увеличено с 13 до 14 кгс/см²; максимальная скорость паровоза составляла 55 км/ч.
Паровозы серии Ш получились мощнее паровозов серии Ц и работали удовлетворительно. К недостаткам их конструкции относились ослабление крепления цилиндров и плохая работа золотников поршневого типа.
Кроме Владикавказской железной дороги, паровозы серии Ш строились Брянским заводом, а также п о его чертежам Харьковским заводом для Китайско-Восточной железной дороги, вследствие чего паровозы данной серии часто называли типом Китайско-Восточной дороги. Для опыта 10 паровозов поступили в эксплуатацию на казенную Екатерининскую железную дорогу, а один паровоз — на Юго-Западные железные дороги. Всего был выпущен 161 паровоз серии Ш .

Паровозы постройки Брянского завода Владикавказской железной дороги имели четырехосные тендеры для работы на нефте, а Китайско-Восточной железной дороги — на угле. Длина тех и других тендеров составляла 8471 мм. Паровозы Харьковского завода, построенные для Екатерининской и Юго-Западных железных дорог, имели тендеры конструкции этого завода, изготовлявшиеся для паровозов серии Ое.
Большая по тому времени нагрузка от движущих колесных пар на рельсы и некоторые конст-руктивные недостатки ограничили применение паровозов серии Ш на сети железных дорог России.
По состоянию на 1 января 1923 г. на Северо-Кавказской железной дороге было 56 паровозов серии Ш, а на Екатерининской — 1 паровоз. На 1 января 1928 г. 29 паровозов этой серии числились за Закавказской железной дорогой.
Паровозы серии Ш проработали на железных дорогах около 30 лет, после чего были исключены из инвентаря или переданы на подъездные пути промышленных предприятий.

 

Год выпуска	Завод изготовитель	Количество построен­ных паровозов	Первоначальное обозначение	Дорога первоначалной приписки
1901	Брянский (тип 18)	39	0841 — 0879	Владикавказкая
	Брянский (тип 20)	25	..301 — ...325	Китайско-Восточная
	Харьковский	30	...401 — ...430	То же
1902	Брянский (тип 18)	11	0880 — 0890	Владикавказская
	Брянский (тип 20)	25	...326 — ...350	К итайско-Восточная
	Харьковский	20	...431 — ...450	То же
1905	-*-	7	Ях3001 — Ях3007	Екатерининская
1906	-*-	3	Ях3008 —Ях3010	-*-
1907	-*-	1	Чх2001	Юго-Западные