东风7E型柴油机车

1990年代初，随着中国铁路运输的发展，货物列车的重量也不断提高，中华人民共和国铁道部于1993年对《铁路主要技术政策》进行了修订，要求“繁忙干线上旅客列车的最高时速140公里，货物列车最高时速90公里”，“货运电力、内燃机车的最大轴重增加到25吨”，1995年12月又发布了《铁路科技发展“九五”计划和2010年长期规划纲要》，要求在2000年前在京沪、京广、京哈、陇海等主要干线率先开行5000吨级重载货物列车，以提高货运列车牵引重量和速度。为发展重载货运干线机车，中国铁道部于1996年正式立项对25吨轴重的货运电力机车、柴油机车进行研究和试制[1]。

按照铁道部的要求，中国铁路机车车辆工业总公司旗下的多家机车制造厂于第九个五年计划（1996年—2000年）期间，成功研制了一系列25吨轴重的货运机车，包括戚墅堰机车车辆厂的东风8B型柴油机车、株洲电力机车厂的韶山4C型电力机车、大同机车厂的韶山7B型电力机车、以及北京二七机车厂的东风7E型柴油机车。

根据铁道部科技开发合同，北京二七机车厂于1996年5月正式开始研制东风7E型25吨轴重重型调车机车，以满足5000吨重载货物列车的调车作业需要、提高编组站的作业效率。1998年1月，东风7E型机车总体设计方案通过了设计审查。1998年12月，二七厂试制出两台东风7E型机车（0001～0002），并于1999年初由工厂进行了试运行和各系统的调试[2]。1999年7月，按铁道部安排，两台机车正式配属郑州铁路局郑州机务北段，在郑州北编组站投入运用考核[3]。运用考核表明，东风7E型机车性能表现良好，23吨轴重、150吨粘着重量使机车即使在恶劣的条件下也能牵引5000吨级列车，提高了编组站整列牵出转场速度。

2001年初，北京二七机车厂新研制的12V240ZJ6E型大功率柴油机完成了各项台架性能试验，装上东风7E型机车替换了原来的12V240ZJ6E型柴油机，装车功率由1840千瓦增加到2200千瓦，提高了机车的功率储备和牵引性能。2001年6月至8月，在铁道部产品质量监督检验中心的主持下，东风7E型机车在中国铁道科学研究院北京环形铁道、京广铁路等地进行了综合性能试验，包括热工试验、冷却能力试验、称重试验、动力学性能试验、制动性能试验等[4]，並于2001年12月对12V240ZJ6E型柴油机进行了耐久试验。2002年7月机车通过铁道部科技成果鉴定。东风7E型机车并先后获得中国北车集团2004年度科技成果一等奖、中国铁道学会2005年度科学技术奖[3]。

东风7E型机车虽然仅试制两台，但其部分技术后来被应用于其他东风7系列机车。2001年，二七厂为哈尔滨铁路局研製了东风7C型宽轨口岸型调车机车，也装用了12V240ZJ6E型柴油机；而东风7F型、东风7J型调车机车也沿用了东风7E型机车的辅助交流传动系统。

东风7E型柴油机车车体结构与东风7C型机车大致相同。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。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；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机械—电气间，装有整流柜、起动发电机、励磁机等设备；而动力室前部为柴油机间，除柴油机外并设有燃油输送泵、膨胀水箱、机油滤清器等。冷却室内设有散热器和风扇，两侧为风动百叶窗。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、总风缸和蓄电池箱[2]。

东风7E型机车按可变轴重设计，通过在车体两侧安装可以灵活拆除的压铁，将轴重从23吨提高到25吨。压铁的布置借鉴了东风8B型机车的方式，即在机车外部车体两侧各加一块40毫米厚的长条形钢板，既不增加车体中部负荷，也不影响轴重分配[2]。

东风7E型机车最初装用一台由北京二七机车厂研制的12V240ZJ6B型柴油机，为12气缸、四冲程、废气涡轮增压的V型中速柴油机，采用脉冲增压、合金钢曲轴、铸造机体、钢顶铝裙组合式活塞，属于12V240/275系列柴油机产品之一，主要零部件可与东风4型系列机车装用的16V240/275系列柴油机互换通用。气缸直径240毫米，活塞行程275毫米，装车功率为1840千瓦[2]。

2001年，东风7E型机车换装12V240ZJ6E型柴油机，该型柴油机是在东风7C型机车装用的12V240ZJD型柴油机基础上开发的新型柴油机，应用了二七厂与奥地利李斯特内燃机及测试设备公司（AVL）的合作技术，例如配气凸轮轴、气缸盖流道等，柴油机装车功率提高到2200千瓦，平均有效压力达到1.93MPa[5]。

东风7E型机车的主传动系统采用交—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。东风7E型机车主传动系统与东风7C型机车基本相同，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。电传动系统中并设有电子恒功率调节器、牵引电机一级磁场削弱[2]。

东风7E型机车与东风7型系列其他调车机车最大区别在于，其辅助传动系统采用了由大连内燃机车研究所研制的辅助交流传动技术。机车上的辅助装置，包括冷却风扇、空气压缩机、通风机等，全部采用交流电动机驱动，取代了传统的机械—液力装置和静液压系统，简化了机械结构。

机车走行部为两台三轴转向架，轴式Co-Co，其结构与东风7C型机车转向架基本相同，采用钢板箱形焊接结构。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，牵引点距轨面的高度为725毫米。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、停车制动装置以弹簧停车制动器代替手制动器[2]。