东风7C型柴油机车(DF7C)是中国铁路使用的电力传动柴油机车车型之一。该型机车是在东风7型、东风7B型柴油机车的基础上,为了改善与东风4B型柴油机车的零部件通用性,由北京二七机车厂于1990年开始研制、1991年研制成功、1992年投入批量生产的调车机车,适用于大型编组站及大型工矿企业的编组及调车作业以及小运转作业。东风7C型机车的主要特点是采用12V240/275系列柴油机,取代了东风7型、东风7B型机车所使用的12V240/260系列柴油机。大部分的东风7C型机车都装用一台12V240ZJ6型或12V240ZJ6D型柴油机,装车运用功率为2,000马力(1,470千瓦),牵引传动系统采用TQFR-3000型同步发电机、GTF-4800/770型硅整流机组、ZQDR-410A型直流牵引电动机。
在生产过程中,北京二七机车厂又根据用户发现的问题和提出的要求,对东风7C型机车进行了持续的改进,于1998年推出装用12V240ZJ6F型柴油机的东风7C1型机车,装车功率提高到2,500马力(1,840千瓦);于1999年推出配备电阻制动装置的东风7C2型机车;于2001年为哈尔滨铁路局研制了东风7C型宽轨口岸调车机车,装用一台3,000马力(2,200千瓦)的12V240ZJ6E型柴油机;于2002年推出采用铁道部规范化司机室的东风7C3型机车。自2003年起,北京二七机车厂为提高了生产效率和产品品质,向市场推出了采用模块化设计的东风7C型模块化机车,以满足用户对机车的各种配置要求。截至2018年底,北京二七机车厂已生产了超过800台各种型号的东风7C型机车,成为东风7系列调车机车产品之中销量最好的车型,其踪影遍布中国各个铁路局,并被许多地方工矿企业所采用。
2024年9月26日,国家铁路局印发《老旧型铁路内燃机车淘汰更新监督管理办法》,东风7C型内燃机车将在2035年底全部淘汰。
发展历史
开发背景
1980年代初,因应大中型编组站由于货物列车重量增加而急需大功率调车机车的情况,北京二七机车厂根据中华人民共和国铁道部的指示,于1982年研制出柴油机装车功率为2,000马力的东风7型柴油机车,并于1986年投入批量生产。1991年,北京二七机车厂在东风7型机车的基础上,又研制出提高柴油机装车功率提高至2,500马力、增设电阻制动装置的东风7B型柴油机车。由于这两种车型与北京型柴油机车均采用了二七机车厂的240/260系列柴油机(气缸直径240毫米、活塞行程260毫米),为了便于机务部门对机车和柴油机的检修,东风7型、东风7B型机车都被集中配属在同样运用北京型机车的北京铁路局和郑州铁路局。
240/260系列柴油机作为北京二七机车厂的传统产品,与大连机车车辆厂研制的240/275系列柴油机(气缸直径240毫米、活塞行程275毫米)相比,两者虽然缸径相同,但由于中国机车车辆工业发展的历史原因,它们之间的零部件通用互换性较差。经过多年来的技术攻关和改良,240/275系列柴油机在性能表现、可靠性和发展前景方面,已较240/260系列柴油机具有明显优势;两者在同样转速下,240/275系列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。除此之外,240/275系列柴油机已经随东风4型、东风4B型机车的大量生产,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。
研制过程
1990年,为了使东风7型机车跻身除北京、郑州铁路局之外的其它铁路局,并实现干线机车和调车机车零配件简统化,铁道部计划司要求北京二七机车厂准备试制两台装用240/275系列柴油机的东风7型机车。1991年2月20日,铁道部机务局、科技司、计划司向中车公司、北京二七机车厂、大连机车车辆厂签发通知,确定该机车将采用由大连机车车辆厂生产的12V240ZJE型柴油机,装车运用功率为2,000马力(1,470千瓦),除柴油机外的机车主要技术要求和性能参数均按照原东风7型机车设计任务书执行,设计上亦要考虑今后提升柴油机装车功率和加装二级电阻制动装置的可行性,并完善增压器配套以改善机车部分负荷特性,同时研究提高转向架与东风4型机车通用互换性的问题,新型机车被命名为东风7C型机车。及后,大连机车车辆厂与北京二七机车厂签订了《关于东风7型机车装两台大连工厂生产的12V240/275柴油机的协议》,协定由大连机车车辆厂于1991年10月提供两台12V240ZJE型柴油机供北京二七机车厂使用。
1991年10月,两台柴油机按预定日期运抵北京二七机车厂。1991年11月15日,经过八个月时间的设计和试制,北京二七机车厂为东风7C型5001号机车举行了落成仪式;同月下旬,东风7C型5002号机车亦落成出厂。1991年12月,这两台原型车配属上海铁路局南翔机务段,在南翔编组站投入运用。1991年至1992年,北京二七机车厂另外从大连机车车辆厂购入五台12V240ZJE型柴油机,安装在小批试生产的在东风7C型5003号~5007号机车上,均配属南翔机务段运用。与此同时,北京二七机车厂亦着手准备自行生产及改进240/275系列柴油机,并按铁道部要求开展对12V240ZJE型柴油机由定压增压改为脉冲增压的研究。1992年,北京二七机车厂以12V240ZJE型柴油机为基础,研制出采用脉冲增压、功率相同的12V240ZJ6型柴油机,并从1993年生产的东风7C型5008号机车开始使用。至1993年底,北京二七机车厂已交付20台东风7C型机车,主要配属上海铁路局南翔机务段、济南铁路局济南西机务段及徐州机务段。
持续改进
北京二七机车厂在机车生产过程中,不断地对东风7C型机车根据运用时发现的问题作出改良。1993年,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。1994年,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,因制动装置超出限界而导致吊杆、横拉杆碰撞轨道上的车辆缓行器;在5021号机车上试用XFD-1型踏面制动单元、弹簧停车制动器、粉末冶金闸瓦。1998年,从5143号机车开始改为装用12V240ZJ6D型柴油机,柴油机装车功率维持不变,主要变化为变更了增压器和中冷器的型号,增压器布置形式由中置式改为端置式,解决了柴油机排气系统出现故障时检修不便等问题;同时,对机车管路系统、进排气系统、动力室车体结构、司机室采暖系统和装修重新设计。另外,亦对配属中国东北和其他高寒地区的机车采取了加强防寒措施。
东风7C1型
1998年,因应部分客户需要功率更大的重型调车机车,北京二七机车厂推出了采用12V240ZJ6F型柴油机的东风7C型机车,通称东风7C1型机车(DF7C1)。
东风7C2型
1999年,北京二七机车厂应铜川矿务局提出的要求,在东风7C1型机车的基础上,研制了加装电阻制动装置的东风7C型机车,通称东风7C2型机车(DF7C2)。口岸型机车采用了轨距为1,520毫米的宽轨转向架,并采用SA-3车钩以便牵引俄罗斯铁路的过境车辆。机车车体采用了全新的外形设计,主要特点为降低了Ⅱ端方向电气室的车体高度,司机室后墙上方增加两个采光玻璃窗,改善司机室的采光和瞭望视野,车身涂装亦由以往的橘黄色变为蓝色配黄色腰带,并应用了侧墙组焊技术和不锈钢扶手杆。司机室两侧悬挂有中华人民共和国国徽,作为参与国际联运的标志。动力装置采用12V240ZJ6E型柴油机,装车功率提高至3,000马力(2,200千瓦)。此外,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。
2001年10月16日,首台东风7C型宽轨口岸机车在北京二七机车厂落成。2001年至2003年间,北京二七机车厂生产了共8台宽轨口岸型机车,满洲里机务段配属四台(5382、5383、5384、5444),绥芬河机务段配属四台(5392、5393、5446、5447)。此外,满洲里机务段亦有配属两台采用宽轨转向架的DF7C型机车(5390~5391),但该机车并非东风7C型宽轨口岸机车,而是一台加强防寒的东风7C型机车,车身上没有悬挂中华人民共和国国徽,主要用于满洲里站宽轨场的调车作业。东风7C型宽轨口岸机车在满洲里口岸投入服务后,原先使用的北京型口岸机车亦随之退居二线并逐渐淘汰。2003年,原满洲里机务段、海拉尔机务段并入昂昂溪机务段,原配属满洲里机务段的口岸机车改属昂昂溪机务段满洲里运用车间(昂昂溪机务段于2005年更名为齐齐哈尔机务段)。2005年,铁道部实施了铁路局直接管理站段的运输管理体制改革后,原牡丹江机务段、林口机务段、一面坡机务段、绥芬河机务段、鸡西机务段合并为新的牡丹江机务段,原配属绥芬河机务段的口岸机车改属牡丹江机务段绥芬河运用车间。
东风7C3型
2002年,根据铁道部提出“提高机车制造基本质量,促进新造机车管路、电气线路的设计、制造水平”的指示,北京二七机车厂按照铁道部运输局装备部的要求,完成了调车机车规范化司机室模型制作。2002年7月18日,采用标准化司机室的东风7C型样办车参加了铁道部在二七机车厂举办的规范化司机室展示会。2002年7月起,新造竣工的铁道部招标机车全部采用了标准化司机室。配备标准化司机室的东风7C型机车,通称东风7C3型机车(DF7C3)。车体外形与之前生产的宽轨口岸型机车相同,司机室符合铁道部规范化的设计要求,操纵台布置采用人机工程学设计,两侧设可滑动的铝合金侧窗,并设有暖风机、顶置式空调等设备;Ⅱ端方向电气室的车体高度较矮,司机室后墙上方设有两个采光玻璃窗。
在2002年下半年制造的东风7C3型5526号机车上,二七机车厂对其作了大幅度修改,重新设计了模块化电器室,并采用车体预埋走线管、、新型接线端子、车架边梁布线等新方案,解决了原东风7C型机车布线混乱和不合理的问题。2003年1月10日至18日,东风7C3型5526号机车参加了铁道部在二七机车厂举行的新造机车质量展示会。此后,新造的东风7C3型机车全部按照改进后的电气线路方案进行生产。
模块化机车
北京二七机车厂多年来先后生产了多种规格的东风7系列调车机车产品,但机车各种部件设计未形成标准化,因此为了满足不同用户的选择和要求。每次均要设计新的车架、车体、管路、电气线路系统等,工作量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、交货周期长等问题,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,北京二七机车厂从2002年开始对东风7系列机车进行模块化设计。东风7系列模块化调车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,而后者主要供中国国家铁路路内招标使用。东风7C型模块化机车自2003年下半年起投入生产。
模块化机车是以东风7C3型5526号机车为蓝本进行设计,除采用标准化司机室、规范化机车管线外,将机车车架、车体各室、转向架等设计划分成为具有各种不同的使用功能、接口界面、技术条件的七大模块化部件,将以往机车的散件组装改成在总装车间进行模块拼装。模块化机车可以在基本配置的基础上,根据客户的特定要求而选择不同的模块和机组,组合成为各种规格的调车机车产品,因此模块化机车拥有较大的设计弹性,各款机组和主要部件均达至通用化,从而形成批量生产的规模效益。东风7C模块化机车的基本配置采用2,000马力(1,470千瓦)的12V240ZJ6D型柴油机,传动系统使用TQFR-3000型同步发电机和ZQDR-410A(ZD102)型牵引电动机,辅助传动系统使用传统的机械传动方式,控制系统使用微机控制装置。客户亦可以按需要选择较高级的配置,例如选用2,500马力(1,840千瓦)的12V240ZJ6F型柴油机,传动系统使用JF208A型无刷励磁同步主发电机和ZD109系列牵引电动机,辅助传动系统使用由交流电动机驱动的交流辅助传动,并可选择加装电阻制动装置、低恒速控制装置。此外,模块化机车车体亦采用了由北京二七机车厂和北京交通大学设计的新外形,车身线条比起东风7C3型机车更为硬朗,并对车体顶盖、侧墙、扶手杆进行简化造型设计,其外观造型亦被同时期生产的东风7C型宽轨口岸机车和东风7C3型机车使用。
技术特点
总体布置
基本结构
东风7C型柴油机车是调车及小运转用的六轴柴油机车,构造速度为100公里/小时,运转整备重量为135吨(东风7C)或138吨(东风7C1/2/3/模块化),轴重为22.5吨(东风7C)或23吨(东风7C1/2/3/模块化)。
12V240ZJ6L
在2003年制造的东风7C型5667号机车上,试用一台由北京二七机车厂制造的12V240ZJ6L型柴油机。该机型的特点是采用了电子控制燃油喷射系统,柴油机转速通过电喷系统的PID控制器来调节,有效解决常见的柴油机低速时转速不稳的问题,降低了最低空载稳定转速和空载油耗率,同时还能够改善柴油机的排放特性。柴油机的标定功率为3,200马力(2,400千瓦),装车功率为3,000马力(2,200千瓦) ,额定转速为每分钟1,000转,最低空载转速降为每分钟400转。
传动系统
东风7C型机车采用交—直流电传动装置,柴油机曲轴通过联轴节驱动一台交流同步发电机发出三相交流电,经由硅二极管组成的三相桥式整流装置整流为直流电后,再将电能输送给两台转向架上的六台直流牵引电动机,通过传动齿轮驱动。
- 2004年7月27日清晨5时53分,哈尔滨铁路局满洲里机务段的东风7C型5444号机车,牵引由东方红站出矿的42辆货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次货物列车尾部发生侧面冲突,造成19011次列车尾部第36至40位车辆脱轨,东风7C型5444号机车I端转向架脱轨,中断正线行车1小时29分,构成列车冲突大事故。
- 2006年3月26日上午6时40分,郑州铁路局郑州机务段的东风7C型5590号机车,牵引45001次小运转列车从京广铁路长葛站4道开出的。当时长葛站正在由中铁电气化局集团第三工程公司进行计算机联锁设备倒接换装,但由于中铁电化局三公司在设计施工配线图时,并未标明设备换装后道岔编号的变化和对应关系,施工人员在配线时将6/8号与10/12号道岔控制条件接反,车站使用10/12号道岔心轨时脱轨。反位排列进路时,道岔尖轨和心轨位置不一致,导致45001次列车在经过12号道岔心轨时脱轨。
- 2007年11月1日,沈阳铁路局苏家屯机务段的东风7C型5223号机车,担当长春站临时调车作业,车站使用平面调车灯显设备指挥。调车员用平面灯显设备显示“起动”信号,要求司机向后试拉,司机未确认灯显信号显示,错误认为调车员要求向前推进,走行21米后在3号道岔处与五调牵出的车列尾部两辆发生侧面冲突,造成该两辆车辆脱轨。
- 2008年12月6日下午1时57分,上海铁路局徐州机务段的东风7C型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次列车 (徐州站至哈尔滨站)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型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。
- 2011年3月11日下午,武汉铁路局武昌南机务段的东风7C型5404号机车担当武昌站三调任务,第一批作业计划变更为由武昌站5道往北过21号道岔,然后进入10道连挂并推送0Z32次列车车底进武昌客车车辆段整备场。下午1时49分25秒,机车由21号道岔开车自北向南运行;下午1时50分23秒,机车以25公里/小时的速度进入10道,直到距离待挂0Z32次列车仅26米时,司机才发现10道停留的车列,立即采取非常制动;下午1时50分47秒,机车以19公里/小时的速度与0Z32次列车车底相撞,造成车列北端第一位硬卧车(YW25T 677139)后转向架脱轨,车辆经救援后于下午5时54分完成起复,构成调车冲突一般D1类事故。
- 2015年3月22日,成都铁路局贵阳机务段的东风7C型5127号机车,在沪昆铁路(龙南线)贵阳南站执行第17单调车作业时,提钩调车员未认真确认预推信号,指挥机车进行推峰作业,机车乘务员违反规定擅自投入自控模式,致使调车车列越过关闭的TFIV7信号机,挤坏道岔并破坏48212次列车进路,构成一般C8类事故。
车辆保存
- 东风7C型5006号机车,由北京二七机车厂于1992年11月制造,曾先后配属上海铁路局南翔机务段、兰州铁路局嘉峪关机务段,于2016年退役后由兰州铁路局捐赠给中国铁道博物馆东郊展馆作静态展示。
参看
- 240/275系列柴油机
- 东风4B型柴油机车
- 东风7型柴油机车
- 东风7B型柴油机车
- 东风7E型柴油机车
- 东风7F型柴油机车
- 东风7J型柴油机车
注释
参考文献
外部連結
*[https://archive.today/20130102063942/http://www.27rail.chinacnr.com/cn/proinfo.aspx?faid=267&ffaid=146&lan=1&title=%E6%9C%BA%E8%BD%A6 北京二七轨道交通装备有限责任公司:DF7C型内燃机车]
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