共和国的火车头——那些中国自主生产的铁路机车

soma9 · 发表于 2014-7-14 21:37

二七机厂根据铁路发展需要，在东风7的基础上先后研制了提高柴油机装车功率、增加电阻制动、适用于干线货运的东风7B，采用12V240/275系列柴油机的东风7C，用于山区铁路和高寒地区的东风7D，提高柴油机装车功率、轴重25吨的东风7E型重型调车，为大型工矿企业铁路专用线研制的东风7F型重型调车，以及采用交流传动技术的东风7J，形成了一个庞大的东风7家族。接下来会一一介绍。

进行调车作业的东风7-0248号

soma9 · 发表于 2014-7-14 21:38

介绍东风7家族第一个衍生型——东风7B，由二七厂在东风7基础上，进行局部改进设计研制而成，1990年研制成功，装车功率提高到2500马力，并且加装了电阻制动和重联装置。因此不仅适用于铁路枢纽、编组站场及工矿企业的编组、调车以及小运转作业，也可用于铁路干线、支线货运牵引。

东风7B产生的背景是东风7重型柴油机车投入批量生产后，配属地区和使用范围越趋广泛，东风7不仅仅担当车站的调车作业，并开始扩大到干线小运转或铁路支线运输作业。但是由于中国部分铁路干线位于山区和丘陵地带并有较大的坡度，为了适应实际运用需要，二七厂于1989~年根据铁道部的意见，开始研制提高柴油机装车功率、带有电阻制动的东风7B机车，1990年上半年确定了设计方案并开始进行施工设计，其中电气柜、司机操纵台、制动电阻柜等由永济电机厂承担设计和制造。东风7B是东风7的第一种改进型，在机车总体不作较大改动情况下，提高柴油机装车功率、换用效率更高的增压器、增设电阻制动装置、提高机车冷却能力、加装重联装置等。

东风7B-3067号

soma9 · 发表于 2014-7-15 20:07

二七厂于1990年底试制成首两台东风7B样车（3001、3002），1991年3月配属北京铁路局石家庄铁路分局阳泉机务段投入运用考核，主要在石太铁路简子沟编组站至阳泉矿区之间运用。试验结果显示，东风7B牵引性能和制动性能都有所改善，当机车牵引1100吨通过平均12‰、最大27‰的坡道时速度可达15公里/小时，而东风7仅9公里/小时；而电阻制动也令列车下坡时更为安全。1991年5月底，3001号机车又在京承铁路双桥至怀柔区段进行电阻制动性能试验。1992年7月，东风7B通过中国铁路机车车辆工业总公司鉴定，开始批量生产，随后被评为1993年度国家级新产品。

调车型DF7B-3135号，作为东风7的第一款改型，依然沿用的是东风7编号

soma9 · 发表于 2014-7-15 20:07

在东风7B调车兼小运转机车基础上，二七厂又根据不同地区的需要，先后开发了东风7B系列的小半径曲线型、干线货运型、防寒型机车。

小半径曲线型
1990年代初，位于中国西南地区的黔桂铁路也急需一种牵引性能更好的新型机车，黔桂铁路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，而且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。从七十年代后，黔桂铁路长期以来使用老东风作为主力，机车功率小、油耗高、故障率高，迫切需要替代车型。1990年至1992年，成都铁路局、柳州铁路局曾先后于黔桂铁路使用东风4、东风10进行双机牵引试验，但表现都不理想。
1992年，二七厂对东风7B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-3025、3026号两台机车，随后交付阳泉机务段试用。由于机车运用情况良好，铁道部机务局于1994年8月安排这两台机车转交柳州铁路局金城江机务段，在黔桂铁路金城江至麻尾区段进行双机重联牵引运行试验。试验结果显示，东风7B的牵引、制动、起动、爬坡性能均可满足黔桂铁路的运输需要。东风7B小半径曲线机车仅试制两台，其转向架结构后来被移植到自1995年起生产的东风7D。

老黔桂线，弯道多、曲线半径小、坡度大，对机车非常有考验。

soma9 · 发表于 2014-7-15 20:08

东风7B干线货运型

随着中国经济和铁路运输的发展，京沪、京广、京哈铁路等铁路干线的货物运量迅速增长，为了缓和繁忙干线运输能力紧张的局面，铁道部于1992年决定通过调整机车类型、延长货物列车长度、提高牵引定数，在主要干线开行5000吨级重载混编货物列车。

1992年9月，根据铁道部关于京广铁路石家庄至郑州间开行5000吨级重载货运列车的要求，铁道部、郑州铁路局、北京铁路局合作使用东风7B-3017、3018号两台机车，在石郑区段进行了双机重联牵引5000吨重载列车的大运转试验并取得成功。同年10月，二七厂对本来设计用于小运转的东风7B在车体、电气、辅助系统、管路、设备等方面，进行局部改进设计以适应干线货运需要，并于同年年底试制成两台东风7B干线货运样车（6001、6002），配属北京铁路局邯郸机务段试运用。

1993年3月，二七厂开始批量生产东风7B干线货运机车，至1994年3月停产，累计生产了72台（6001～6072）。东风7B干线货运机车出厂后分别配属邯郸机务段以及新乡机务段投入运用，双机重联用于担当牵引郑州北至安阳、石家庄的5000吨级重载货运列车。由于东风7B干线货运机车仅作为京广铁路石郑区段实现电气化前的过渡时期使用机车，随着京广铁路安阳至郑州北段、石家庄至安阳段电气化铁路于1997年分段建成开通，邯郸、新乡机务段开始配属韶山4型电力机车担当货物列车牵引任务，这批东风7B干线货运机车后来均又改为调车使用。

7B货运型6021号

soma9 · 发表于 2014-7-15 20:08

东风7B防寒型

为了适应中国东北高寒地区运用需要，二七厂于1994年1月在东风7B基础上，对机车局部采取了加强防寒保温的措施，试制了东风7B-3044号机车并配属哈尔滨铁路局加格达奇机务段使用，并在漠河县最低气温零下43℃的环境下进行了防寒试验。截至1994年底，二七厂为加格达奇机务段共生产了12台东风7B防寒型机车（3044～3045、3048～3049、3050～3052、3072～3074、3086～3087），分布在当时齐齐哈尔铁路分局管内加格达奇、嫩江、大杨树等车站运用。

加格达奇站，中国最北的机务段

soma9 · 发表于 2014-7-15 20:09

东风7B车体结构与东风7基本相同。根据调车作业特点，采用外走廊结构的车架承载罩式车体，机车中部两侧及两端设有露天走台与扶梯。机车车体从前到后依次为电气室、司机室、动力室、冷却室、辅助室。电气室内设有高、低压电器柜，由于增加了电阻制动所需要的设备，电气室空间相应加大。司机室内机车前方左侧设有司机操纵台，考虑到机车也会用于干线货运和小运转作业，东风7B比东风7增加了第二操纵台，沿前进、后退方向对角布置，以便司机选择任意一个方向操纵机车；司机室设有三个门与外走廊相通，另一个门通往电气室。动力室在机车中部，安装了一套柴油发电机组，其中动力室的后部为发电机间，装有整流柜、起动发电机、励磁机、总风缸等设备，并安装了两组参照东风8采用的卧式电阻制动柜。而动力室前部为柴油机间，除柴油机外并设有空气滤清器、燃油输送泵、预热锅炉、膨胀水箱、排气消声器等。冷却室内设有散热器和风扇。辅助室内装有两台空气压缩机。车底两台转向架之间设有燃油箱和蓄电池箱。机车标称功率1470千瓦，最高速度100公里/小时，设有重联装置，可根据用户需要加装低恒速装置。

东风7B-3029号，靠近司机室、位于动力室顶部的制动电阻柜通风口是东风7B型机车外观上的显著特点之一

soma9 · 发表于 2014-7-15 20:11

早期生产的东风7B调车型机车装用一台由二七厂研制的12V240ZJ-5型柴油机，而从3029号机车开始的调车型和货运型装用12V240ZJ-7型柴油机，均为12气缸、四冲程、废气涡轮增压的V型中速柴油机，属于12V240/260系列柴油机产品系列。两种柴油机是在东风7的12V240ZJ-1型柴油机基础上改进设计而成，将装车功率由2000马力（1470千瓦）提高到2500马力（1840千瓦）；两者区别在于使用的涡轮增压器型号不同，12V240ZJ-5使用江津增压器厂仿制瑞士ABB公司的ZN248型增压器，而12V240ZJ-7型柴油机改用无锡动力机厂的ZN261-13B型增压器。

由于12V240ZJ-1型柴油机为北京型机车装用的12V240ZJ型2700马力柴油机基础上降低功率的衍生机型，因此无需对柴油机结构进行较大改动就能提高装车功率。二七厂与奥地利李斯特内燃机及测试设备公司（AVL）在1986年至1991年间合作改进12V240ZJ型柴油机，12V240ZJ-5/7型柴油机也应用了其研究成果。此外并加强了冷却系统，以适应柴油机功率提高的散热需要。

机车采用交—直流电传动，柴油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7B的传动系统与东风7大致相同，采用技术成熟的TQFR-3000型同步牵引发电机、ZQDR-410型牵引电动机。机车并采用电子恒功率励磁控制，依靠电子控制快速、准确地实现牵引发电机的恒功率，从而达到柴油机的恒功率控制。

机车走行部为两台三轴转向架，轴式Co-Co，其形式和结构与东风4、东风5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。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。

东风7B的三轴转向架

soma9 · 发表于 2014-7-15 20:11

截至1998年，二七厂累计生产了143台东风7B（3001～3143），其中包括2台小半径曲线型、12台防寒型。因考虑到机车采用12V240/260系列柴油机，为了方便机车维护和配件供应，除小半径曲线型和防寒型机车外，其余东风7B出厂后均配属同样使用北京型、东风7的郑州铁路局及北京铁路局下辖各机务段。2005年3月，随着中国铁路进行撤消铁路分局的体制改革，原郑州铁路局被分割为郑州、武汉、西安三个铁路局，而原北京铁路局被分割为北京、太原两个铁路局，目前该五个铁路局均配属有东风7B。

soma9 · 发表于 2014-7-15 20:11

前面我们说了北京二七厂先后在1982年和1990年分别成功研制了东风7型2000马力重型调车和东风7B型2500马力调车兼干线货运机车。由于该两种车型均装用由二七厂设计生产、同样用于北京型客运机车的12V240/260系列柴油机（气缸直径240毫米、活塞行程260毫米）。为了便于机车维护和配件供应，东风7、东风7B都实施集中配属，主要配属在同样大量使用北京型机车的北京铁路局和郑州铁路局下辖各机务段。

另一方面，虽然240/260系列柴油机是二七厂的传统产品，但与大连厂的240/275系列柴油机（气缸直径240毫米、活塞行程275毫米）相比，在同样转速下240/275柴油机的机械负荷和热负荷相对较低，有利于进一步提高柴油机的功率等级和可靠程度。而且至九十年代初，240/275系列柴油机已经随东风4和东风4B的大量生产而迅速普及到中国国内大多数铁路局和机务段，成为中国铁路史上应用最广泛的机车用柴油机。

因此，为了满足对重型调车机车的需要，使东风7跻身除北京、郑州铁路局之外的其它铁路局，铁道部于1991年向二七厂下达了研制采用12V240/275系列柴油机的东风7C调车。根据铁道部的要求，二七厂在东风7的基础上成东风7C，主要特点在于柴油机主要零部件可以与东风4B互换，实现干线机车和调车机车零配件简化，并解决了配件供应、维修配套设备等问题。

东风7C-5081号

soma9 · 发表于 2014-7-15 20:12

经过八个月的设计和试制，二七厂在1991年11月15日成功试制成首两台东风7C样车（5001、5002），并开始投入小批量生产。首7台东风7C机车（5001～5007）仍然装用由大连厂提供的12V240ZJE型柴油机，而从第8台机车开始装用由二七厂自行改进的12V240ZJ6型柴油机，于1992年起开始批量生产，装车功率2000马力。

二七厂在机车生产过程中，对东风7C进行持续的技术改进。例如从5017号机车起在空气系统中加装空气干燥器，以净化空气系统风源；从5021号机车起加装轮轨润滑装置，以减少轮缘磨耗；从5023号机车起取消了基础制动装置中的横拉杆，避免机车在通过机械化驼峰编组场时，因制动装置超限界而导致吊杆、横拉杆碰撞轨道上的车辆缓行器。

此外，从1998年起，东风7C开始装用改进增压系统的12V240ZJ6D型柴油机，装车功率维持不变（1470千瓦），并解决了柴油机排气系统出现故障时检修不便等问题；同时，二七厂对机车管路系统、进排气系统进行了改进，并对动力室车体、司机室采暖系统和司机室内装修进行了重新设计。另外，亦对配属中国东北和其它高寒地区的机车，采取了加强防寒措施。从而产生了一系列东风7C衍生车型。

夜幕下的东风7C机车

soma9 · 发表于 2014-7-15 20:12

东风7C1型
1998年，二七厂研制了采用12V240ZJ6F型柴油机的东风7C，通称东风7C1型（DF7C1），装车功率提高到1840千瓦（2500马力），同时机车整备重量也由135吨略增为138吨。该机车除增压器换型及运用特性调整外，机车各部结构均与之前批量生产的东风7C相同。

东风7C2型
1999年，二七厂在东风7C1基础上，研制了加装电阻制动装置的东风7C，通称东风7C2型（DF7C2）。柴油机装车功率仍为1840千瓦，加装了单体式电阻制动装置，最大制动功率为2300千瓦。

东风7C3型
2002年，根据铁道部有关推广使用规范化司机室设计的要求，二七厂又研制了采用标准化司机室新外观的东风7C，通称东风7C3型（DF7C3），主要特点为降低了位于Ⅱ端方向制动室的高度，改善了司机室的嘹望条件，规范化司机室装有两个标准化操纵台。

采用标准化司机室的东风7C3-5533号机车

soma9 · 发表于 2014-7-15 20:12

口岸型
2001年，二七厂为哈尔滨铁路局研制了东风7C口岸型调车，用于中国与俄罗斯边境口岸的调车作业。口岸型改为采用12V240ZJ6E型柴油机，装车功率提高到2200千瓦；采用了轨距为1524毫米的宽轨转向架；同时为适应中国东北地区冬季严寒的使用环境，口岸型机车还采取了特殊的防寒保温措施。口岸型机车主要配属于满洲里机务段。

东风7C口岸宽轨机车

soma9 · 发表于 2014-7-15 20:13

东风7C模块化机车
由于二七厂先后生产了多种规格的东风7系列机车，但没有形成标准化，因此为了满足不同用户的选择和要求，相当于重新设计新的车型，造成生产成本增加、配件通用性差，也不利于运用部门的培训和维护工作。因此，根据铁道部关于调车机车实现“系列化、标准化、模块化、信息化”的要求，二七厂从2002年开始对东风7系列进行模块化设计，2004年研制成功。东风7模块化机车共有两种基本形式，分别为东风7C型模块化机车和东风7G型模块化机车，其中前者主要供路外厂矿企业用户使用，而后者主要供国家铁路路内招标使用。

东风7C模块化上部设有冷却室、动力室、辅助室、电气室、司机室和制动室六个模块。模块化机车可以在基本型号基础上，根据客户的特定要求，选择不同的模块和机组，组合成为满足客户要求的机车产品。因此，模块化机车拥有较大的设计弹性，东风7C模块化基础型号采用12V240ZJ6D型柴油机，可选择TQFR-3000型或JF208型主发电机、机械辅助传动或交流辅助传动等技术方案。

采用模块化设计的东风7C-5777号机车

soma9 · 发表于 2014-7-15 20:13

东风7C车体结构与东风7B大致相同。根据调车机车作业特点，采用外走廊结构的车架承载罩式车体，机车中部两侧及两端设有露天走台与扶梯。非模块化机车的设备布置与模块化机车有一定差异。非模块化机车车体从前到后依次为电气室、司机室、动力室、冷却室、辅助室；而模块化机车车体从前到后依次为制动室、司机室、电气室、动力室、冷却室、辅助室，各室与车架通过连接座与螺栓连接。电气室内设有高、低压电器柜；司机室设有两组结构相同的主、副操纵台，以便司机选择任意一个方向操纵机车；动力室在机车中部，安装了一套柴油发电机组，其中动力室的后部为发电机间，装有整流柜、起动发电机、励磁机、总风缸等设备；而动力室前部为柴油机间，除柴油机外并设有空气滤清器、燃油输送泵、预热锅炉等。冷却室内设有散热器和风扇。辅助室内装有两台空气压缩机。车底两台转向架之间设有燃油箱和蓄电池箱。东风7C型机车构造速度为100公里/小时，可根据用户需要加装电阻制动装置、微机控制装置或低恒速装置等设备。

soma9 · 发表于 2014-7-15 20:13

首7台东风7C（5001～5007）装用由大连厂提供的12V240ZJE型柴油机，为12气缸、四冲程、废气涡轮定压增压的V型中速柴油机。1992年，二七厂对12V240ZJE型柴油机的增压系统进行改进，研制成采用脉冲增压的12V240ZJ6型柴油机，从第8台东风7C（5008）开始装用；该型柴油机除增压系统进行了重新设计外，其它部分零部件均与12V240ZJE、16V240ZJB型柴油机通用，机体为铸、焊结合结构，柴油机装车功率1470千瓦。1998年开始装用改进增压系统的12V240ZJ6D型柴油机，是12V240ZJ6型柴油机的改型产品。其主要改变为增压器和中冷器换型，并改进了增压系统的布置方式。两者除由于增压器位置不同引起进排气系统及机油、冷却水、燃油系统的个别管路稍有差别外，其余部位均保持完全一致。而12V240ZJ6F型柴油机是在12V240ZJ6D型柴油机基础上进行强化的改进型，装车功率提高到1840千瓦。

东风7C采用交—直流电传动方式，柴油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。机车装用TQFR-3000型三相交流同步主发电机、ZQDR-410A型直流牵引电动机。机车并采用电子恒功率励磁控制，依靠电子控制快速、准确地实现牵引发电机的恒功率，从而达到柴油机的恒功率控制。1998年，二七厂在电子恒功率调节器基础上又研制了柴油机恒功装置，引入柴油机联合调节器功率调节机构。通过该机构实现变化功率的转移，来保证柴油机输出功率的恒定。

机车走行部为两台三轴转向架，轴式Co-Co，其形式和结构与东风7、东风7B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。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。

东风7C采用拉杆式轴箱定位的转向架

soma9 · 发表于 2014-7-15 20:13

东风7C是东风7系列之中产量最大的车型，截至2011年北京二七机车厂累计生产了809台（5001～5809），遍布中国大多数铁路局，并被许多地方工矿企业所采用

soma9 · 发表于 2014-7-15 20:13

东风7C相关的重大事故：

2004年7月27日清晨5时53分，哈尔滨铁路局满洲里机务段东风7C-5444号机车，牵引由东方红站出矿的42辆车经由滨洲铁路运行，在进入扎赉诺尔站5道后，司机、副司机因长时间工作、体力不支而打盹睡觉，冒进出站兼调车信号机，在道岔警冲标处与正在进6道停车的19011次货物列车尾部侧面冲突，造成19011次列车尾部第36至40位车辆脱轨，东风7C-5444号机车前转向架脱轨，中断正线行车1小时29分，构成行车重大事故。

2008年12月6日下午1时57分，上海铁路局徐州机务段东风7C-5046号机车由徐州北站出库后准备前往辅助场进行调车作业时，由于司机不确认信号并连续越过两架关闭的调车信号机，在京沪铁路上行正线一道岔处与正在通过的1470次旅客列车（徐州至哈尔滨）发生侧面冲突，造成机车小破2台、车辆小破11辆，耽误1470次列车2小时26分钟，构成铁路交通一般B类事故。

2010年1月21日晚上6时许，南昌铁路局向塘机务段的东风7C-5072号机车在向塘西站二场进行调车作业时，进入尽头线后因司机操作失误，导致机车冲出土挡并掉进附近的王家桥河。

soma9 · 发表于 2014-7-15 20:14

前面说了东风7C，按照顺序应该是东风7D了，和其他东风7系列不同，这款东风7系列批了一个北京型的壳，所以又被绰号“砍头小北京”。东风7D由北京二七厂于1995年研制成功，是在东风7B、7C的基础上，为满足山区铁路和高寒地区铁路需要研制的干线货运机车。

东风7D-0060号机车，可以看到和北京型机车类似的天安门徽标

soma9 · 发表于 2014-7-15 20:14

东风7D的出现是在九十年代初西南地区的黔桂铁路急需一种牵引性能更好的新型机车的背景下。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。从七十年代起，黔桂铁路长期以来使用老东风为主力，与东风4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进行双机牵引试验。试验结果显示，东风4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厂的东风10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老东风和东风4，但黏着牵引力不足成为其最主要的问题。

东风7D型机车牵引列车运行在黔桂铁路的拉易展线（回笼道）

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