东风7D型柴油机车

背景

1990年代初，位于中国西南地区的黔桂铁路急需一种牵引性能更好的新型机车。在南昆铁路通车之前，黔桂铁路一直是连接贵州省和广西自治区的唯一铁路通道，尤其金城江至麻尾区段，以弯道多、曲线半径小、坡度大而著名，成为黔桂铁路最大的瓶颈区段，制约了铁路运输能力。从1970年代开始，黔桂铁路长期以来使用东风型内燃机车作为主力，与东风4型等新型机车相比，不但功率小、油耗大，而且故障率随着机车老化而提高，因此成都铁路局与柳州铁路局从1990年就开始为黔桂铁路寻找替代车型。
1990年，成都铁路局、柳州铁路局分别在黔桂铁路都匀至麻尾、金城江至麻尾区段，使用东风4型机车进行双机牵引试验。试验结果显示，东风4型机车虽然牵引能力较大，但由于其采用轴距较大的Co-Co轴式，在小曲线半径的铁路上对线路损害及机车轮缘磨耗严重，甚至出现轨距被扩宽的情况1991年至1993年，柳州铁路局又使用大连机车车辆厂的东风10型机车进行牵引试验，虽然其牵引、制动性能、曲线通过性能和经济性等方面均优于东风型和东风4型机车，但黏着牵引力不足成为其最主要的问题。
与此同时，北京二七机车厂于1992年对东风7B型调车机车转向架的旁承结构作了改进，并采用了磨耗型踏面，试制了适应小半径曲线线路的东风7B型3025、3026号两台机车，随后交付北京铁路局阳泉机务段试用。为了加快黔桂铁路机车换型，根据铁道部机务局安排，这两台机车于1994年8月转交柳州铁路局金城江机务段进行双机牵引试验。试验结果显示，东风7B型机车的牵引、制动、起动、爬坡性能均可满足黔桂铁路的运输需要，但在运用过程中也发现一些应进一步改进的方面。例如，由于东风7B型机车最初设计用途为调车和小运转作业，因此采用了外走廊、单司机室车体，造成在黔桂铁路某些路段运行时出现嘹望“死角”；东风7B型机车装用由二七厂设计生产的12V240/260系列内燃机，零部件无法与东风4型、东风4B型机车的16V240/275系列内燃机通用等。
此外，为了令东风7B型机车能适应中国东北高寒地区运用需要，二七厂于1994年生产了12台东风7B型防寒机车，并配属哈尔滨铁路局加格达奇机务段使用。这种防寒型机车使用效果良好，但由于东风7B型机车采用了外走廊车体，列车运行途中不便司机巡视机组。

研制

1995年1月，铁道部正式向北京二七机车厂下达了东风7D型内燃机车设计任务书，要求二七厂在东风7B型机车基础上，针对机车在黔桂铁路和加格达奇运用过程中发现的问题进行改进设计，研制采用内走廊式车体、采用12V240/275系列内燃机的东风7D型机车。
东风7D型机车是东风7系列内燃机车之中唯一按干线运用设计的车型，采用单端司机室、内走廊车体，装用一台240/275系列的12V240ZJ6A型内燃机，内燃机装车功率由东风7B型机车的2000马力提高到2500马力，并设有电气和空气重联装置。根据运用地区的线路情况和气候特点，二七厂分别开发了山区型和防寒型东风7D型机车，两者总体结构基本相同，仅部分设备略有差异。山区型机车适用于坡度大、曲线多的山区铁路，采用油浴滚动摩擦式旁承转向架，轴重22吨，司机室加装空调装置。而防寒型机车适用于高寒地区，采用与其他东风7系列调车机车相同的油浴滑动摩擦式旁承转向架，轴重23吨，车体加强防寒措施并不设空调装置。此外，由于交付时间紧迫，为缩短设计时间，东风7D型机车沿用了北京型机车的车体外观设计，并在车头正面带有天安门的标志，成为其一大特色。
1995年7月，北京二七机车厂试制出首台山区型机车，并于同年8月9日举行了出厂仪式，随即投入批量生产；同年9月，又试制了首台防寒型机车。至1995年底，共生产了山区型和防寒型机车各20台并交付使用，实现“当年设计、当年试制、当年批量生产”的目标。根据铁道部安排，东风7D型机车于1996年4月在黔桂铁路金城江至麻尾、湘桂铁路柳州至黎塘区段进行了动力学性能试验，同年7月至8月在铁道部科学研究院北京环形铁道进行各项型式试验。

改进

东风7D型机车投入运用后，不久就暴露了机车在设计、制造、运用、维护保养方面诸多质量问题，例如内燃机排气管垫漏、增压器故障、静液压系统泄漏、车体漏雨等，令二七厂的声誉受到严重影响。为了提高机车质量和可靠性，二七厂通过走访配属东风7D型机车的四个机务段，了解用户的意见和改进建议后，列出十项技术改进、质量攻关课题，对机车进行全面质量整改。1996年底至1997年初，二七厂对金城江机务段的四台山区型机车进行技术改造和运用考核，试验结果良好，此后开始对已出厂的机车进行改造。同时，为了改善内燃机燃烧质量、减少增压器故障，二七厂又研制了采用定压增压内燃机的东风7D型机车，内燃机机型为12V240ZJ6C型。1997年7月至9月，在铁道部机务局的安排下，选取了麻尾机务段的东风7D型0101号机车进行牵引热工试验。
此外，由于东北地区部分铁路支线运量较小，通常采用单台机车牵引已能满足需要；而东风7D型机车原设计为重联运用的单端司机室机车，当单机运用时给机车乘务员造成不便。根据齐齐哈尔铁路分局的要求，二七厂于1997年研制了设有双端司机室的防寒型机车。
至1999年停产，北京二七机车厂累计生产了150台东风7D型山区型机车（0001～0150），以及64台东风7D型防寒型机车（3001～3064）。

运用

东风7D型山区型机车从1995年8月开始配属在柳州铁路局（今南宁铁路局）金城江机务段、成都铁路局麻尾机务段，投入黔桂铁路运用，其中金城江机务段的机车采用绿色涂装，而麻尾机务段的机车采用橘红色涂装；主要担当黔桂铁路金城江至贵定区段的客货列车牵引任务，其中金城江至麻尾由金城江机务段担当，麻尾至贵定由麻尾机务段担当。
东风7D型防寒型机车从1995年10月开始先后配属哈尔滨铁路局让湖路机务段、加格达奇机务段、塔河机务段，替代原来的蒸汽机车投入滨洲铁路、富西铁路、牙林铁路、伊加铁路、林碧铁路等干支线运用。2005年至2006年间，为了缓解柳州机务段运力不足的问题，哈尔滨铁路局向柳州铁路局调出约30台防寒型机车，代之以经过防寒改造的东风4B型机车，并于2005年11月停止使用东风7D型机车，将其封存于加格达奇、塔河等地。而转配柳州机务段的防寒型机车，部分曾经一度投入黔桂铁路、焦柳铁路试运行，但这批机车因缺乏维护而状态欠佳，且防寒型机车并不适应南方的山区线路和气候条件，同时柳州机务段也增配了东风4B型、东风4D型7000系机车，因此这批防寒型机车不久之后大多被封存于桂林北折返段。
随着中国铁路进行铁路局生产力布局调整的体制改革，柳州铁路局于2003年11月撤销了金城江机务段，原建制并入柳州机务段；同年哈尔滨铁路局撤销了让湖路、哈尔滨南、绥化、北安机务段，将其合并到哈尔滨机务段。至2006年3月，成都铁路局撤销了麻尾机务段，并入贵阳机务段；原金城江、麻尾机务段的东风7D型山区型机车随之分别改配属贵阳、柳州机务段；同月，哈尔滨铁路局撤销了原齐齐哈尔机务段，将客运机务部分并入三棵树机务段，货运及调小部分划归原昂昂溪机务段，同时又将博克图、海拉尔、满洲里、伊图里河、塔河、加格达奇等机务段合并到原昂昂溪机务段，合并完成后原昂昂溪机务段改称齐齐哈尔机务段。
2008年春运期间，贵州、湖南等地因遇上大范围凝冻灾害，造成电气化铁路高压接触网结冰、电网输电线垮塌，铁路供电中断、电力机车无法运行；为了疏通沪昆铁路怀化至贵阳区段（原湘黔铁路），成都铁路局紧急调集了一批东风7D型机车，投入沪昆铁路摆渡运行。
历时3年的黔桂铁路改造扩能工程于2008年12月完工，全线电气化的黔桂铁路新线于2009年1月10日正式开通运营。随着黔桂铁路上的列车开始改用电力机车牵引，东风7D型机车也完成了其在黔桂铁路的使命。2009年1月起，南宁铁路局的所有东风7D型机车均被封存于柳州机务段金城江运用车间（原金城江机务段）；同时，成都铁路局贵阳机务段都匀运用车间随之撤销，固定设备就地废弃，成都铁路局的70余台东风7D型机车，除部分转配成都机务段并执行广旺铁路支线的小运转任务，其余均分布于贵阳机务段各车间，包括六盘水、遵义、贵阳等地，担当水大铁路、湖林铁路等支线的调车及小运转任务，同时作为冻雨天气时的应急储备机车。

总体结构

东风7D型机车为六轴干线货运内燃机车，采用车体承载内走廊框架结构，有单端司机室和双端司机室两种类型。单端司机室机车设有电气和空气重联装置，尾部设有通过台和橡胶风挡，当重联牵引时两台机车尾部对接联挂，从任一台机车均可同时操纵两台机车。而双端司机室机车车体加长，机车增加一个司机室，取消了重联装置。
机车车体从前到后依次为司机室、电气室、动力室、冷却室。电气室内设有整流柜和辅助电器柜，顶部设置了两台电阻制动柜；动力室在机车中部，安装了一套内燃发电机组，以及辅助机油泵、燃油预热器、预热锅炉及膨胀水箱等辅助装置。冷却室内设有散热器和风扇，并有静液压变速箱、空气压缩机、总风缸等设备。电气室、动力室及冷却室均设有活动顶盖，以便部件吊装。车底两台转向架之间设有燃油箱和蓄电池箱。东风7D型机车进行车体设计时以轴重22吨（山区型）为基础，可以通过加装压铁达到23吨轴重（防寒型），以满足不同等级铁路的需要。机车标称功率为1500千瓦，最高时速为100公里/小时。

内燃机

机车装用一台由北京二七机车厂研制的12V240ZJ6A型或12V240ZJ6C型内燃机，均为12气缸、四冲程、废气涡轮增压的V型中速内燃机，属于12V240/275系列内燃机产品之一，主要零部件可与东风4B型机车装用的16V240/275系列内燃机互换通用。气缸直径240毫米，活塞行程275毫米，装车功率为1840千瓦。空气滤清装置为仿ND5型机车的两级滤清系统，分别为多旋流管式粗滤器和纸质细滤器。

传动系统

机车采用交—直流电传动，内燃机通过弹性联轴节直接驱动一台三相交流同步牵引发电机，通过硅整流装置把牵引发电机发出的三相交流电整流为直流电，再将电能输送给两台转向架上的六台并联的直流串励牵引电动机，通过传动齿轮驱动车轮。东风7D型机车的电传动系统与东风7C型机车相同，装用TQFR-3000型三相交流同步主发电机、ZQDR-410A型直流牵引电动机。为了充分发挥内燃机的输出功率，机车并设置了电子恒功率励磁控制、电子防空转系统、二级电阻制动控制、牵引电机一级磁场削弱等功能。

转向架

机车走行部为两台无导框牵引拉杆式三轴转向架，轴式Co-Co，其形式和结构与东风7型、东风7B型机车转向架基本相同。滚动轴承轴箱采用弹性拉杆定位，一系悬挂为轴箱圆弹簧并带有液压减震器，二系悬挂为橡胶堆，采用无心盘无导框的四杆机构牵引装置。防寒型机车采用油浴滑动磨擦板式旁承，山区型机车采用油浴滚动磨擦式旁承。每台转向架装用三台牵引电动机，牵引电机为滑动抱轴承式半悬挂方式。基础制动方式为单侧铸铁闸瓦制动、手制动停车制动。此外，每台机车第一、六位轮对并设有轮缘润滑装置，以减少轮缘磨耗。

机车拆毁

封存在南宁铁路局原金城江机务段（今金城江运用车间）和桂林机务段（今桂林运用车间）的DF7D型机车依据铁道部电令已于2012年12月初被拆毁，原因不明。