在质量问题，为防止高速行车时施行制动而引起轮箍弛缓的事故，铁道部于2000年要求改用从乌克兰进口的整体辗钢车轮。然而，东风4D型机车改用整体辗钢车轮后常常发现踏面剥离现象，原因是制动时闸瓦与车轮摩擦使踏面局部瞬间加热到金属相变点温度以上，冷却时产生的马氏体组织随轮轨接触应力作用下剥落。因此，铁道部要求将东风4D型准高速客运机车的制动装置改为双侧双闸瓦踏面制动，以降低闸瓦压力和摩擦发热量。每台转向架上的制动单元数量由6个增加到10个，制动倍率由4.47降低至2.7，第3、4轴外侧的制动单元并设有弹簧停车制动器