東風7E型內燃機車

1990年代初，隨着中國鐵路運輸的發展，貨物列車的重量也不斷提高，中華人民共和國鐵道部於1993年對《鐵路主要技術政策》進行了修訂，要求“繁忙幹線上旅客列車的最高時速140公里，貨物列車最高時速90公里”，“貨運電力、內燃機車的最大軸重增加到25噸”，1995年12月又發佈了《鐵路科技發展“九五”計劃和2010年長期規劃綱要》，要求在2000年前在京滬、京廣、京哈、隴海等主要幹線率先開行5000噸級重載貨物列車，以提高貨運列車牽引重量和速度。為發展重載貨運幹線機車，中國鐵道部於1996年正式立項對25噸軸重的貨運電力機車、內燃機車進行研究和試製。 ^[1-2] 

按照鐵道部的要求，中國鐵路機車車輛工業總公司旗下的多家機車製造廠於第九個五年計劃（1996年—2000年）期間，成功研製了一系列25噸軸重的貨運機車，包括戚墅堰機車車輛廠的東風8B型內燃機車、株洲電力機車廠的韶山4C型電力機車、大同機車廠的韶山7B型電力機車、以及北京二七機車廠的東風7E型內燃機車。 ^[2] 

根據鐵道部科技開發合同，北京二七機車廠於1996年5月正式開始研製東風7E型25噸軸重重型調車機車，以滿足5000噸重載貨物列車的調車作業需要、提高編組站的作業效率。1998年1月，東風7E型機車總體設計方案通過了設計審查。1998年12月，二七廠試製出兩台東風7E型機車（0001～0002），並於1999年初由工廠進行了試運行和各系統的調試 ^{[3]  [2]}  。1999年7月，按鐵道部安排，兩台機車正式配屬鄭州鐵路局鄭州機務北段，在鄭州北編組站投入運用考核 ^{[2]  [4]}  。運用考核表明，東風7E型機車性能表現良好，25噸軸重、150噸粘着重量使機車即使在惡劣的條件下也能牽引5000噸級列車，提高了編組站整列牽出轉場速度。

2001年初，北京二七機車廠新研製的12V240ZJ6E型大功率柴油機完成了各項台架性能試驗，裝上東風7E型機車，替換了原來的12V240ZJ6B型柴油機，裝車功率由1840千瓦增加到2200千瓦，提高了機車的功率儲備和牽引性能 ^[2]  。2001年6月至8月，在鐵道部產品質量監督檢驗中心的主持下，東風7E型機車在中國鐵道科學研究院北京環形鐵道、京廣鐵路等地進行了綜合性能試驗，包括熱工試驗、冷卻能力試驗、稱重試驗、動力學性能試驗、制動性能試驗等 ^[5]  ，並於2001年12月對12V240ZJ6E型柴油機進行了耐久試驗。2002年7月機車通過鐵道部科技成果鑑定。東風7E型機車並先後獲得中國北車集團2004年度科技成果一等獎、中國鐵道學會2005年度科學技術獎。 ^[4] 

東風7E型機車雖然僅試製兩台，但其部分技術後來被應用於其他東風7系列機車。2001年，二七廠為哈爾濱鐵路局研製了東風7C型寬軌口岸型調車機車，也裝用了12V240ZJ6E型柴油機；而東風7F型、東風7J型內燃機車也沿用了東風7E型機車的輔助交流傳動系統。

東風7E型內燃機車車體結構與東風7C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。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。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、副操縱枱，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機械—電氣間，裝有整流櫃、起動發電機、勵磁機等設備；而動力室前部為柴油機間，除柴油機外並設有燃油輸送泵、膨脹水箱、機油濾清器等 ^[2]  。冷卻室內設有散熱器和風扇，兩側為風動百葉窗。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、總風缸和蓄電池箱。 ^[3] 

東風7E型機車按可變軸重設計，通過在車體兩側安裝可以靈活拆除的壓鐵，將軸重從23噸提高到25噸。壓鐵的佈置借鑑了東風8B型內燃機車的方式，即在機車外部車體兩側各加一塊40毫米厚的長條形鋼板，既不增加車體中部負荷，也不影響軸重分配。 ^{[3]  [2]} 

東風7E型機車最初裝用一台由北京二七機車廠研製的12V240ZJ6B型柴油機，為12汽缸、四衝程、廢氣渦輪增壓的V型中速柴油機，採用脈衝增壓、合金鋼曲軸、鑄造機體、鋼頂鋁裙組合式活塞，屬於12V240/275系列柴油機產品之一，主要零部件可與東風4型系列機車裝用的16V240/275系列柴油機互換通用。汽缸直徑240毫米，活塞行程275毫米，裝車功率為1840千瓦。 ^{[3]  [2]} 

2001年，東風7E型機車換裝12V240ZJ6E型柴油機，該型柴油機是在東風7C型機車裝用的12V240ZJD型柴油機基礎上開發的新型柴油機，應用了二七廠與奧地利李斯特內燃機及測試設備公司（AVL）的合作技術，例如配氣凸輪軸、汽缸蓋流道等，柴油機裝車功率提高到2200千瓦，平均有效壓力達到1.93兆帕斯卡。 ^[6] 

東風7E型機車的主傳動系統採用交—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，通過硅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電動機，通過傳動齒輪驅動車輪。東風7E型機車主傳動系統與東風7C型機車基本相同，裝用TQFR-3000型三相交流同步主發電機、ZQDR-410A型直流牽引電動機。電傳動系統中並設有電子恆功率調節器、牽引電機一級磁場削弱。 ^[3] 

東風7E型機車與東風7型系列其他調車機車最大區別在於，其輔助傳動系統採用了由大連內燃機車研究所研製的輔助交流傳動技術。機車上的輔助裝置，包括冷卻風扇、空氣壓縮機、通風機等，全部採用交流電動機驅動，取代了傳統的機械—液力裝置和靜液壓系統，簡化了機械結構。 ^[2] 

機車走行部為兩台三軸轉向架，軸式Co-Co，其結構與東風7C型機車轉向架基本相同，採用鋼板箱形焊接結構。滾動軸承軸箱採用彈性拉桿定位，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杆機構牽引裝置，牽引點距軌面的高度為725毫米。每台轉向架裝用三台牽引電動機，牽引電機為滑動抱軸承式半懸掛方式。基礎制動方式為單側鑄鐵閘瓦制動、停車制動裝置以彈簧停車制動器代替手制動器。 ^{[3]  [2]}