东风7C型柴油机车

背景

北京二七機車廠先後在1982年和1990年，分別成功研製了東風7型2000馬力重型調車機車和東風7B型2500馬力調車兼幹線貨運機車。由於該兩種車型均裝用由二七廠設計生產、同樣用於北京型客運機車的12V240/260系列柴油機（氣缸直徑240毫米、活塞行程260毫米）。為了便於機車維護和配件供應，東風7型、東風7B型機車都實施集中配屬，主要配屬在同樣大量使用北京型機車的北京鐵路局和鄭州鐵路局下轄各機務段。
另一方面，雖然240/260系列柴油機是北京二七機車廠的傳統產品，但與大連機車車輛廠的240/275系列柴油機（氣缸直徑240毫米、活塞行程275毫米）相比，在同樣轉速下240/275柴油機的機械負荷和熱負荷相對較低，有利於進一步提高柴油機的功率等級和可靠程度。而且至1990年代初，240/275系列柴油機已經隨東風4型、東風4B型機車的大量生產而迅速普及到中國國內大多數鐵路局和機務段，成為中國鐵路史上應用最廣泛的機車用柴油機。

研製

因此，為了滿足中國國內對重型調車機車的需要，使東風7型機車躋身除北京、鄭州鐵路局之外的其它鐵路局，中華人民共和國鐵道部於1991年向北京二七機車廠下達了研製採用12V240/275系列柴油機的東風7C型調車機車。根據鐵道部的要求，北京二七機車廠在東風7型調車機車的基礎上成東風7C型機車，主要特點在於柴油機主要零部件可以與東風4B型機車互換，實現幹線機車和調車機車零配件簡化，並解決了配件供應、維修配套設備等問題。
1991年11月15日，經過八個月的設計和試製，二七廠成功試製成首兩台東風7C型樣車（5001、5002），並開始投入小批量生產。首7台東風7C型機車（5001～5007）仍然裝用由大連機車車輛廠提供的12V240ZJE型柴油機，而從第8台機車開始裝用由二七廠自行改進的12V240ZJ6型柴油機，於1992年起開始批量生產，裝車功率2000馬力。

改進

北京二七機車廠在機車生產過程中，對東風7型機車進行持續的技術改進。例如從5017號機車起在空氣系統中加裝空氣乾燥器，以淨化空氣系統風源；從5021號機車起加裝輪軌潤滑裝置，以減少輪緣磨耗；從5023號機車起取消了基礎制軔裝置中的橫拉杆，避免機車在通過機械化駝峰編組場時，因制軔裝置超限界而導致吊杆、橫拉杆碰撞軌道上的車輛緩行器。
此外，從1998年起，東風7C型機車開始裝用改進增壓系統的12V240ZJ6D型柴油機，裝車功率維持不變（1470千瓦），並解決了柴油機排氣系統出現故障時檢修不便等問題；同時，二七廠對機車管路系統、進排氣系統進行了改進，並對動力室車體、司機室採暖系統和司機室內裝修進行了重新設計。另外，亦對配屬中國東北和其他高寒地區的機車，採取了加強防寒措施。

東風7C1型

1998年，二七廠研製了採用12V240ZJ6F型柴油機的東風7C型機車，通稱東風7C1型（DF7C1），裝車功率提高到1840千瓦（2500馬力），同時機車整備重量也由135噸略增為138噸。該機車除增壓器換型及運用特性調整外，機車各部結構均與之前批量生產的東風7C型機車相同。

東風7C2型

1999年，二七廠在東風7C1型機車基礎上，研製了加裝電阻制軔裝置的東風7C型機車，通稱東風7C2型（DF7C2）。柴油機裝車功率仍為1840千瓦，加裝了單體式電阻制軔裝置，最大制軔功率為2300千瓦。

口岸型

2001年，二七廠為哈爾濱鐵路局研製了東風7C口岸型調車機車，用於中國與俄羅斯邊境口岸的調車作業。口岸型機車改為採用12V240ZJ6E型柴油機，裝車功率提高到2200千瓦；採用了軌距為1524毫米的寬軌轉向架；同時為適應中國東北地區冬季嚴寒的使用環境，口岸型機車還採取了特殊的防寒保溫措施。口岸型機車主要配屬於滿洲里機務段。

東風7C3型

2002年，根據鐵道部有關推廣使用規範化司機室設計的要求，二七廠又研製了採用標準化司機室新外觀的東風7C型機車，通稱東風7C3型（DF7C3），主要特點為降低了位於Ⅱ端方向制軔室的高度，改善了司機室的嘹望條件，規範化司機室裝有兩個標準化操縱台。

模組化

由於北京二七機車廠先後生產了多種規格的東風7系列調車機車產品，但沒有形成標準化，因此為了滿足不同用戶的選擇和要求，相當於重新設計新的車型，造成生產成本增加、配件通用性差，也不利於運用部門的培訓和維護工作。因此，根據鐵道部關於調車機車實現「系列化、標準化、模組化、信息化」的要求，二七廠從2002年開始對東風7系列機車進行模組化設計，2004年研製成功。東風7系列模組化機車共有兩種基本形式，分別為東風7C型模組化機車和東風7G型模組化機車，其中前者主要供路外廠礦企業用戶使用，而後者主要供國家鐵路路內招標使用。
東風7C模組化機車上部設有冷卻室、動力室、輔助室、電氣室、司機室和制軔室六個模組。模組化機車可以在基本型號基礎上，根據客戶的特定要求，選擇不同的模組和機組，組合成為滿足客戶要求的機車產品。因此，模組化機車擁有較大的設計彈性，東風7C模組化機車基礎型號採用12V240ZJ6D型柴油機，可選擇TQFR-3000型或JF208型主發電機、機械輔助傳動或交流輔助傳動等技術方案。

總體結構

東風7C型柴油機車車體結構與東風7B型機車大致相同。根據調車機車作業特點，採用外走廊結構的車架承載罩式車體，機車中部兩側及兩端設有露天走台與扶梯。非模組化機車的設備布置與模組化機車有一定差異。非模組化機車車體從前到後依次為電氣室、司機室、動力室、冷卻室、輔助室；而模組化機車車體從前到後依次為制軔室、司機室、電氣室、動力室、冷卻室、輔助室，各室與車架通過連接座與螺栓連接。電氣室內設有高、低壓電器櫃；司機室設有兩組結構相同的主、副操縱台，以便司機選擇任意一個方向操縱機車；動力室在機車中部，安裝了一套柴油發電機組，其中動力室的後部為發電機間，裝有整流櫃、起動發電機、勵磁機、總風缸等設備；而動力室前部為柴油機間，除柴油機外並設有空氣濾清器、燃油輸送泵、預熱鍋爐等。冷卻室內設有散熱器和風扇。輔助室內裝有兩台空氣壓縮機。車底兩台轉向架之間設有燃油箱和蓄電池箱。東風7C型機車構造速度為100公里/小時，可根據用戶需要加裝電阻制軔裝置、微機控制裝置或低恆速裝置等設備。

柴油機

首7台東風7C型機車（5001～5007）裝用由大連機車車輛廠提供的12V240ZJE型柴油機，為12氣缸、四行程、廢氣渦輪定壓增壓的V型中速柴油機。1992年，二七廠對12V240ZJE型柴油機的增壓系統進行改進，研製成採用脈衝增壓的12V240ZJ6型柴油機，從第8台東風7C型機車（5008）開始裝用；該型柴油機除增壓系統進行了重新設計外，其它部分零部件均與12V240ZJE、16V240ZJB型柴油機通用，機體為鑄、焊結合結構，柴油機裝車功率1470千瓦。
1998年開始裝用改進增壓系統的12V240ZJ6D型柴油機，是12V240ZJ6型柴油機的改型產品。其主要改變為增壓器和中冷器換型，並改進了增壓系統的布置方式。兩者除由於增壓器位置不同引起進排氣系統及機油、冷卻水、燃油系統的個別管路稍有差別外，其餘部位均保持完全一致。而12V240ZJ6F型柴油機是在12V240ZJ6D型柴油機基礎上進行強化的改進型，裝車功率提高到1840千瓦。

傳動系統

東風7C型機車採用交—直流電傳動方式，柴油機通過彈性聯軸節直接驅動一台三相交流同步牽引發電機，通過矽整流裝置把牽引發電機發出的三相交流電整流為直流電，再將電能輸送給兩台轉向架上的六台並聯的直流串勵牽引馬達，通過傳動齒輪驅動車輪。機車裝用TQFR-3000型三相交流同步主發電機、ZQDR-410A型直流牽引馬達。
機車並採用電子恆功率勵磁控制，依靠電子控制快速、準確地實現牽引發電機的恆功率，從而達到柴油機的恆功率控制。1998年，二七廠在電子恆功率調節器基礎上又研製了柴油機恆功裝置，引入柴油機聯合調節器功率調節機構。通過該機構實現變化功率的轉移，來保證柴油機輸出功率的恆定。

轉向架

機車走行部為兩台三軸轉向架，軸式Co-Co，其形式和結構與東風7型、東風7B型機車轉向架基本相同。滾動軸承軸箱採用彈性拉杆定位，一系懸掛為軸箱圓彈簧並帶有液壓減震器，二系懸掛為橡膠堆，採用無心盤無導框的四桿機構牽引裝置。每台轉向架裝用三台牽引馬達，牽引電機為滑動抱軸承式半懸掛方式。基礎制軔方式為單側鑄鐵閘瓦制軔、手制軔停車制軔。