La locomotive Shay était le premier exemple de technologie de train à vapeur à son époque. Développée par un propriétaire de magasin innovant de l’Ohio, la locomotive Shay est rapidement devenue à la fois le summum de la puissance à vapeur et l’une des locomotives de train les plus largement exploitées. Moins de 200 locomotives Shay existent encore aujourd’hui, mais beaucoup sont soigneusement conservées dans des musées en hommage à ce train remarquable et historique.
Ephraim Shay a servi sous le général Sherman pendant la guerre de Sécession, mais est rentré chez lui relativement indemne pour épouser une chérie de longue date et ouvrir une scierie. Après avoir déménagé au Michigan, Shay a commencé à chercher de meilleures façons de transporter les grumes jusqu’à sa scierie. Après avoir développé des prototypes à utiliser dans son usine, Shay s’est associé à Lima Machine Works à proximité pour créer des locomotives grand public.
La locomotive Shay était un train à vapeur à engrenages, ce qui signifie que les roues créaient une traction égale et causaient moins de dommages à la voie. Le système a également permis au train de manœuvrer les pentes raides et les virages serrés de la voie avec une relative facilité et un risque moindre de déraillement. Il a été considéré comme une amélioration majeure par rapport aux trains existants, réduisant considérablement les coûts de transport associés à l’exploitation forestière. Ephraim Shay a breveté sa locomotive en 1881, puis a reçu un deuxième brevet en 1901 après avoir considérablement amélioré la conception. De nombreuses autres inventions qui ont aidé à alimenter la locomotive ont également été brevetées par ses ouvriers et ingénieurs.
La première version de la locomotive Shay était connue sous le nom de classe «A» et n’avait qu’un moteur à deux cylindres. Après avoir fait équipe avec Lima Machine Works, les versions suivantes étaient toutes à trois cylindres et pesaient entre 10 et 150 tonnes (9 à 136 tonnes métriques) selon la série. Les locomotives de classe B avaient deux camions attachés, la classe C en avait trois et la puissante locomotive de classe D Shay en avait quatre.
Près de 3000 locomotives Shay officielles ont été construites, mais après l’expiration du brevet, des conceptions similaires ont continué la production mais n’ont pas pu être techniquement classées comme Shays. Principalement distribués à travers l’Amérique, certains Shays ont également atteint d’autres pays. Au cours des dernières années d’importants transports à vapeur, la conception unique du Shay est devenue l’une des locomotives les plus reconnaissables qui soient.
Aujourd’hui, il n’existe encore qu’environ 160 locomotives Shay. L’un des derniers et des plus grands jamais construits reste en service au Cass Scenic Railroad State Park en Virginie-Occidentale. D’autres exemples de travail incluent une locomotive de classe B appelée Dixiana au Roaring Camp et Big Trees Narrow Gauge Railroad en Californie. Certains modèles qui ne fonctionnent plus restent exposés dans divers musées des transports, notamment le Musée des sciences et de la technologie du Canada, le Travel Town Museum de Los Angeles et le Colorado Railroad Museum.