在东风4D货运型机车的基础上，大连机车厂于2000年研制出更适应中国西南地区的山区铁路使用的东风4D径向转向架型干线货运用机车。这款机车除了转向架换装了更为适合山区小半径曲线线路的径向转向架，机车主要结构和性能都与普通东风4D货运型一样，机车走行部使用两台三轴自导向径向转向架，增加了帮助轮对径向调整的蠕滑自导向、两端轴耦合转动机构，转向架两端第一轴和第三轴可以在车辆通过曲线的时候和轨道平行，每个轮对都可以根据线路实际情况做左右转向运动，适用于山区曲线多、半径小线路上的重载货运列车牵引。最大运行速度100km/h。至2006年共生产了21台，机车编号为DF4D 7001~7021。由2002年起7001号车配属北京铁路局丰台机务段在京原线丰台西-灵丘段作试验运用。在一年多的实际使用中，体现出良好的动力学性能和曲线通过能力，动轮轮缘磨损减小，司机普遍认为该车在山区路段行驶稳定性好，在山区坡道速度提升快，轮轨冲角有明显减小。自2003年6月30日起陆续配属柳州铁路局柳州机务段，主要在焦柳线牵引货列。

用途：干线货运

轴式：Co-Co

传动方式：交—直传动

最高速度：100km/h

持续功率：2425kW

持续牵引力：341kN

最大牵引力：480kN

整备重量：138t

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