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HXD1型机车是为了提高大秦运煤专线的运能，同时也为促进铁路装备技术的现代化，由中车株洲电力机车有限公司结合其DJ1机车在中国大秦线上的运用经验而研制的一款适用于中国干线铁路重载货运的新型机车，其在设计中尤其考虑到了大秦运煤专线的特殊环境。该型机车适用于长距离区间、长大坡道上牵引重载长大编组货运列车运行的运输需要。车体采用中央量承载方式，便于模块化生产；转向架采用低位牵引杆，基础制动采用轮盘制动，有效的提高了机车的可靠性；空气制动采用CCBII制动系统，电制动采用再生制动，节能环保；机车具有外重联控制功能，装有locotrol远程重联控制系统，司机可在一个司机室对两台重联机车进行远程控制。
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