વ્હીલસેટ્સને વાહન વ્હીલસેટ્સ અને લોકોમોટિવ વ્હીલસેટ્સમાં વિભાજિત કરવામાં આવે છે. લોકોમોટિવ વ્હીલસેટ્સને સ્ટીમ એન્જિન વ્હીલસેટ્સ, ડીઝલ એન્જિન વ્હીલસેટ્સ, ઇલેક્ટ્રિક લોકોમોટિવ વ્હીલસેટ્સ અને લોકોમોટિવ પ્રકારો અનુસાર બહુવિધ એકમોના મૂવિંગ એક્સલ વ્હીલસેટ્સમાં વિભાજિત કરવામાં આવે છે. ડીઝલ લોકોમોટિવ્સ, ઇલેક્ટ્રિક લોકોમોટિવ્સ અને ઇમુના મૂવિંગ એક્સલ વ્હીલસેટ્સ એક્સલ બોડી પર ટ્રાન્સમિશન ગિયર્સથી સજ્જ છે. આધુનિક હાઇ-સ્પીડ પેસેન્જર કાર અને ઇમુ ડિસ્ક બ્રેક અપનાવે છે, અને એક્સલ બોડી અથવા વ્હીલ્સ પર બ્રેક ડિસ્ક ઇન્સ્ટોલ કરવામાં આવે છે.

સ્ટીમ એન્જિનના વ્હીલસેટ્સને માર્ગદર્શક વ્હીલસેટ્સ, મૂવિંગ વ્હીલસેટ્સ, સંચાલિત વ્હીલસેટ્સ અને કોલ-વોટર વ્હીલસેટ્સમાં વિભાજિત કરવામાં આવે છે. માર્ગદર્શક વ્હીલ જોડી લોકોમોટિવના આગળના ભાગમાં સ્થિત છે અને તે લોકોમોટિવ માર્ગદર્શનની ભૂમિકા ભજવે છે. મૂવિંગ વ્હીલ જોડી લોકોમોટિવ પાવર ટ્રાન્સમિટ કરવાની ભૂમિકા ભજવે છે. ડ્રાઇવિંગ વ્હીલ જોડી સીધા સિલિન્ડર પિસ્ટન (પિસ્ટન) દ્વારા રોકર દ્વારા ચલાવવામાં આવે છે, અને ડ્રાઇવિંગ વ્હીલ જોડી કનેક્ટિંગ સળિયા દ્વારા ચલાવવામાં આવે છે. મૂવિંગ વ્હીલ જોડીના વ્હીલ સેન્ટરમાં ક્રેન્ક, ક્રેન્ક પિન હોલ્સ અને બેલેન્સિંગ બ્લોક્સ હોય છે, અને જ્યારે એસેમ્બલ કરવામાં આવે ત્યારે ડાબા અને જમણા પૈડાના ક્રેન્કમાં 90-ડિગ્રી તબક્કાનો તફાવત હોવો જોઈએ. મૂવિંગ વ્હીલના બેરિંગ્સ અને ગાઈડ વ્હીલ વ્હીલની અંદરના ભાગમાં છે. સ્લેવ વ્હીલસેટ અને કોલ-વોટર વ્હીલસેટ પેસેન્જર અને માલવાહક વાહનોના વ્હીલસેટના આકારમાં સમાન છે.

વ્હીલસેટ્સને એક્સેલ પર લાગુ પડતા બેરિંગ પ્રકારો અનુસાર રોલિંગ બેરિંગ વ્હીલસેટ્સ અને સ્લાઇડિંગ બેરિંગ વ્હીલસેટ્સમાં વિભાજિત કરી શકાય છે. ચાઇના રેલ્વેની પેસેન્જર કારો તમામ અપનાવવામાં આવી છે, અને રોલિંગ બેરિંગ વ્હીલસેટ્સ સાથે માલવાહક કારની સંખ્યા દિવસેને દિવસે વધી રહી છે.

મહત્તમ સ્વીકાર્ય એક્સલ લોડ (રેલ પર વ્હીલસેટ દ્વારા લાગુ કરાયેલ મહત્તમ સ્થિર દબાણ) ના તફાવત અનુસાર, માલવાહક કાર સ્લાઇડિંગ બેરિંગના વ્હીલસેટને ચાર પ્રકારોમાં વહેંચવામાં આવે છે: B, C, D અને E, અને પરિમાણો વ્હીલના વ્યાસ સિવાય દરેક પ્રકારના વ્હીલસેટના એક્સેલ્સ અને વ્હીલ્સ અલગ છે; ત્રણ પ્રકારના પેસેન્જર અને ફ્રેઇટ કાર રોલિંગ બેરિંગ વ્હીલસેટ્સ છે: RC, RD અને RE, અને રોલિંગ બેરિંગ્સના વિવિધ મોડલને કારણે સમાન વ્હીલસેટમાં વિવિધ જર્નલ લંબાઈ હોય છે, તેથી તેમને અલગ પાડવા માટે નીચેના નંબરોનો ઉપયોગ કરવામાં આવે છે, જેમ કે RC અને આર.ડી. એક્સલ્સ મધ્યમ કાર્બન ઉચ્ચ ગુણવત્તાવાળા સ્ટીલમાંથી વિવિધ વ્યાસવાળા સિલિન્ડરોમાં બનાવવામાં આવે છે. વાહનના પ્રકારો અનુસાર, તેને લોકોમોટિવ એક્સેલ્સ અને પેસેન્જર અને ટ્રક એક્સલ્સમાં વિભાજિત કરી શકાય છે. બેરિંગ પ્રકાર અનુસાર, તેને સ્લાઇડિંગ બેરિંગ એક્સલ અને રોલિંગ બેરિંગ એક્સલમાં વિભાજિત કરી શકાય છે.

① વ્હીલ સીટ, જ્યાં વ્હીલ દબાવવામાં આવે છે, તે એક્ષલ પર સૌથી મોટો વ્યાસ ધરાવતો ભાગ પણ છે;

(2) જર્નલ, એક્સેલનો ભાગ જે બેરિંગ સાથે સંપર્ક કરે છે;

(3) એક્સલ બોડી, બે પૈડા વચ્ચેનો ભાગ. પેસેન્જર અને માલવાહક કારના કેટલાક એક્સલ બોડી વ્હીલ સીટથી મધ્યમાં ધીમે ધીમે સંકોચાય છે અને કેટલાક એક્સલ બોડી લંબાઈમાં નળાકાર હોય છે. ડીઝલ લોકોમોટિવ્સ અને ઈલેક્ટ્રિક લોકોમોટિવ્સના ટ્રાન્સમિશન ગિયર્સ અને એક્સલ-માઉન્ટેડ બ્રેક ડિસ્ક ડિસ્ક બ્રેક્સ સાથેના લોકોમોટિવ એક્સેલ્સની એક્સેલ બોડી પર એસેમ્બલ કરવામાં આવે છે;

(4) ડસ્ટ-પ્રૂફ પ્લેટ સીટ, એક્સલ જર્નલ અને પેસેન્જર અને માલવાહક કારના એક્સલ પર વ્હીલ સીટ વચ્ચેનું સંક્રમણ, જેના પર સ્લાઇડિંગ એક્સલ બોક્સની ડસ્ટ-પ્રૂફ પ્લેટ અથવા રોલિંગ એક્સલ બોક્સની પાછળની બેફલ ઇન્સ્ટોલ કરેલી છે;

⑤ એક્સલ કોલર્સ, પેસેન્જર અને ફ્રેઇટ કાર એક્સેલના બંને છેડા પરના ભાગો કે જે એક્સલ જર્નલ્સમાંથી બહાર નીકળે છે, તેનો ઉપયોગ એક્સલ જર્નલ્સ પર સ્લાઇડિંગ બેરિંગ્સને વધુ પડતા ખસેડવાથી રોકવા માટે થાય છે, અને રોલિંગ બેરિંગ એક્સલ્સ પર કોઈ એક્સલ કોલર નથી;

⑥ જર્નલના પાછળના ખભા અને ડસ્ટપ્રૂફ પ્લેટ સીટની નજીકના જર્નલના ભાગને એક ચાપ સંક્રમણમાં બનાવવામાં આવે છે જેથી અચાનક વ્યાસમાં ફેરફારને કારણે તણાવની સાંદ્રતા ટાળી શકાય.

લોકોમોટિવ અને રોલિંગ સ્ટોકના એક્સલ પરનો ભાર સતત બદલાતો રહે છે, અને વ્હીલસેટ સતત ફરતું રહેતું હોવાથી, એક્સેલમાં વૈકલ્પિક તણાવ ઉત્પન્ન થાય છે. તેથી, એક્સેલ સામગ્રીની ટકાઉપણું મર્યાદામાં સુધારો કરવો આવશ્યક છે. આ કારણોસર, ઉત્પાદન પ્રક્રિયામાં, શાફ્ટ શાફ્ટને પૂર્ણ-લંબાઈના રોટરી કટીંગ દ્વારા પ્રક્રિયા કરવી જોઈએ, જર્નલ અને વ્હીલ સીટને રોલિંગ દ્વારા મજબૂત બનાવવી જોઈએ, અને વ્હીલ સીટ અને ચાપ સંક્રમણ પર લોડ-ઘટાડો ગ્રુવ સેટ કરવો જોઈએ. જર્નલ બેક શોલ્ડરનું (રોલિંગ બેરિંગ). ઉપયોગના સમગ્ર સમયગાળા દરમિયાન સખત અલ્ટ્રાસોનિક અને ઇલેક્ટ્રોમેગ્નેટિક ખામી શોધવી જોઈએ.

એક્સેલ્સ સામાન્ય રીતે નક્કર હોય છે, પરંતુ ક્રોસ સેક્શન પર એક્સલ સ્ટ્રેસનું વિતરણ અસમાન હોય છે, અને સપાટીની નજીક હોય છે, તેટલો વધારે તણાવ હોય છે, જ્યારે કેન્દ્રમાં તણાવ ખૂબ નાનો હોય છે. તેથી, લોકોમોટિવ્સ અને લાઇન્સ પર અનસ્પ્રંગ વજનના નુકસાનકારક પ્રભાવને ઘટાડવા માટે ઘન એક્સેલને બદલે હોલો એક્સલનો ઉપયોગ કરવો શક્ય છે. કેટલાક દેશોની રેલ્વેમાં ઘણા વર્ષોથી હોલો એક્સલનો પ્રયાસ કરવામાં આવ્યો હોવા છતાં, તેનો હજુ પણ અભ્યાસ કરવામાં આવી રહ્યો છે અને ઉપયોગમાં લેવાતી જટિલ તણાવ સ્થિતિને કારણે તેને સુધારવામાં આવી રહી છે [1].

પૈડાં એક્સલ પર દબાવવામાં આવે છે, અને એક જ એક્સલ પરના બે પૈડાં વચ્ચેનું અંતર ગેજ સાથે અનુકૂલિત થાય છે, જેથી વ્હીલસેટ રેલ પર ફરી શકે.

વ્હીલનો ભાગ જે રેલના સંપર્કમાં છે, એટલે કે, વ્હીલની બાહ્ય રીંગ, તેને ઇન્ટિગ્રલ વ્હીલ પરની રિમ અને ટાયર વ્હીલ પર ટાયર કહેવામાં આવે છે. રિમ અથવા ટાયરની સપાટી જે રેલનો સંપર્ક કરે છે તેને ટ્રેડ કહેવામાં આવે છે, અને ટ્રેડની એક બાજુએ ઉભા થયેલા ભાગને રિમ કહેવામાં આવે છે. રિમ રેલની અંદરની બાજુએ સ્થિત છે, જે વ્હીલસેટને પાટા પરથી ઉતરતા અટકાવી શકે છે અને માર્ગદર્શક ભૂમિકા ભજવી શકે છે. વ્હીલનો જે ભાગ ધરી સાથે જોડાય છે તેને હબ કહેવામાં આવે છે. હબ અને રિમ સ્પોક્સ દ્વારા જોડાયેલા છે. સ્પોક્સ સતત ડિસ્ક હોઈ શકે છે, જેને સ્પોક્સ કહેવાય છે; તે રેડિયલ દિશામાં ગોઠવાયેલા સંખ્યાબંધ સિલિન્ડરો પણ હોઈ શકે છે, જેને સ્પોક્સ કહેવાય છે.

બંધારણ મુજબ, વ્હીલ્સને બે કેટેગરીમાં વિભાજિત કરી શકાય છે: ટાયર વ્હીલ્સ અને ઇન્ટિગ્રલ વ્હીલ્સ. ટાયર વ્હીલ વ્હીલ સેન્ટર પર ટાયરને હોટ ફિટિંગ પદ્ધતિ દ્વારા સ્થાપિત કરીને અને જાળવી રાખવાની રીંગ દાખલ કરીને બનાવવામાં આવે છે. જ્યારે ટાયર અને વ્હીલ સેન્ટર ઢીલું હોય ત્યારે જાળવી રાખવાની રીંગ ટાયરને બંધ થતા અટકાવી શકે છે અને સલામતી રોકવાની ભૂમિકા ભજવે છે. ઇન્ટિગ્રલ વ્હીલ એ ટાયરને વ્હીલ સેન્ટર પર રિમ સાથે એકીકૃત કરવાનું છે. આ ઉપરાંત, કેટલાક દેશો રિમ અને વેબ વચ્ચેના સ્થિતિસ્થાપક તત્વોવાળા વ્હીલ્સને પણ અપનાવે છે. આ પ્રકારના વ્હીલને ઈલાસ્ટીક વ્હીલ કહેવામાં આવે છે, જે સામાન્ય રીતે માત્ર ભૂગર્ભ રેલ્વે વાહનોમાં જ વપરાય છે.

ઓપરેશનમાં, રેલ સાથેના વ્હીલનો સંપર્ક ભાગ ખૂબ દબાણ ધરાવે છે અને સંપર્ક સપાટી સ્થિતિસ્થાપક વિરૂપતા અને મહાન સંપર્ક તણાવ પેદા કરે છે. ઓપરેશનમાં, ડાબા અને જમણા વ્હીલ્સ અનિવાર્યપણે વિવિધ વ્યાસ સાથે રેલ પર રોલ કરે છે, પરિણામે સ્લાઇડિંગ અને વ્હીલ પહેરે છે; બ્રેકિંગ કરતી વખતે, બ્રેક શૂઝ દ્વારા વ્હીલ ટ્રેડ પણ ગંભીર રીતે પહેરવામાં આવે છે, અને ઉચ્ચ તાપમાન ઉત્પન્ન થાય છે.

આ બધા માટે જરૂરી છે કે વ્હીલ ટ્રેડની સામગ્રીમાં ઉચ્ચ તાકાત, કઠિનતા, અસરની કઠિનતા અને સારી વસ્ત્રો પ્રતિકાર હોવો જોઈએ. એક્સેલ પર દબાવવામાં આવેલ હબ મુખ્યત્વે સ્થિતિસ્થાપક બળ ધરાવે છે, અને સ્પોક્સ અથવા સ્પોક્સ માત્ર દબાણ અને બેન્ડિંગ ફોર્સ ધરાવે છે, જેને ઉચ્ચ કઠોરતાની જરૂર હોય છે.

ટાયર વ્હીલનું ટાયર અને વ્હીલ સેન્ટર વિવિધ સામગ્રીઓથી બનેલું હોઈ શકે છે, તેથી તે ઉપરની જરૂરિયાતોને વધુ સારી રીતે પૂરી કરી શકે છે. ઇન્ટિગ્રલ વ્હીલ ટાયર વ્હીલથી હલકી કક્ષાનું છે, પરંતુ તે વજનમાં હલકું અને ઓછું ખર્ચાળ છે. વધુ અગત્યનું, ટાયર આરામ કરશે નહીં અને ક્રેક કરશે નહીં. ચાઇના રેલ્વે હજુ પણ લોકોમોટિવ્સ પર ટાયર વ્હીલ્સનો ઉપયોગ કરે છે, અને તમામ પેસેન્જર અને કાર્ગો વાહનોમાં સ્ટીલના અવિભાજ્ય વ્હીલ્સનો ઉપયોગ કરવામાં આવ્યો છે.

વ્હીલના વ્યાસનું નજીવા મૂલ્ય એ રોલિંગ સર્કલનો વ્યાસ છે (વ્હીલની અંદરની બાજુ અને વ્હીલની ચાલને સમાંતર પ્લેનનાં આંતરછેદ દ્વારા રચાયેલ વર્તુળ). ચાઇના રેલ્વેમાં વપરાતી માલવાહક કાર, પેસેન્જર કાર, આંતરિક કમ્બશન એન્જીન અને ઇલેક્ટ્રિક લોકોમોટિવ્સના વ્હીલ વ્યાસ અનુક્રમે 840mm, 915mm, 1050mm અને 1250mm છે. સ્ટીમ એન્જિનના વિવિધ વ્હીલ્સનો વ્યાસ મોડેલ સાથે બદલાય છે, અને ફરતા વ્હીલ્સનો વ્યાસ સામાન્ય રીતે 1370 અને 2000 મીમીની વચ્ચે હોય છે.

વ્હીલના રેડિયલ વિભાગ પર વ્હીલ રિમ અને ટ્રેડ દ્વારા રચાયેલી સમોચ્ચ રેખા. વ્હીલ રિમ અને ટ્રેડ શેપની પસંદગી માત્ર વ્હીલના વસ્ત્રો અને સર્વિસ લાઇફને જ અસર કરતી નથી, પરંતુ તે કર્વ પસાર કરવાની કામગીરી અને લોકોમોટિવ અને વાહનની ચાલવાની ગુણવત્તાને પણ સીધી અસર કરે છે. રિમ વ્હીલ્સને પાટા પરથી ઉતર્યા વિના વિશ્વસનીય રીતે વળાંકો અને ટર્નઆઉટ્સમાંથી પસાર થવા માટે સક્ષમ બનાવે છે. ચાલવું શંક્વાકાર છે, રોલિંગ વર્તુળની નજીક 1:10 ના ટેપર સાથે.

વળાંકમાંથી પસાર થતી વખતે, બહારનું વ્હીલ કિનારની નજીકના મોટા વ્યાસ સાથેની બહારની રેલ પર ફરે છે, અને આંતરિક પૈડું નાના વ્યાસ સાથે આંતરિક રેલ પર ફરે છે, જેથી એક તરફ, વ્હીલસેટ માર્ગદર્શક ભૂમિકા ભજવે છે. લાઇનની દિશામાં ફેરફાર સાથે, અને તે જ સમયે, આંતરિક વ્હીલ અને બાહ્ય વ્હીલ વચ્ચેના રોલિંગ અંતરમાં તફાવત આંતરિક રેલ અને બાહ્ય રેલની લંબાઈમાં તફાવતના પ્રભાવને વળતર આપી શકે છે.

સીધી લીટીમાં ચાલતી વખતે, જો વ્હીલસેટ લીટી પર તેની કેન્દ્રની સ્થિતિથી વિચલિત થાય છે, તો બે પૈડાંની રોલિંગ ત્રિજ્યા વચ્ચેનો તફાવત વ્હીલસેટને તેની મધ્ય સ્થિતિને પુનઃસ્થાપિત કરવાની દિશામાં ખસેડશે. વ્હીલની બહારની બાજુનું ટેપર 1:5 છે, જે વ્હીલસેટના બે પૈડાના રોલિંગ ત્રિજ્યા વચ્ચેના તફાવતને વધારી શકે છે અને નાના ત્રિજ્યાના વળાંકમાંથી પસાર થવાનું સરળ બનાવે છે. જો કે, શંક્વાકાર ચાલવું એ લોકોમોટિવ્સ અને વાહનોની સાપ જેવી ગતિનું મૂળ પણ છે અને તે ચાલતી ગુણવત્તાને અસર કરે છે. ચાલવાની ટેપરને ઘટાડવાથી શિકારની ગતિને નિયંત્રિત કરવામાં મદદરૂપ થાય છે, પરંતુ વ્હીલ રિમના વસ્ત્રો દેખીતી રીતે વધુ તીવ્ર બને છે, અને વ્હીલ સાયકલ અને વ્હીલ સર્વિસ લાઇફ ખૂબ જ ટૂંકી થાય છે.

આ પદ્ધતિનો ઉપયોગ માત્ર કેટલીક હાઇ-સ્પીડ પેસેન્જર ટ્રેનોમાં થાય છે. બીજી તરફ, વ્હીલ રિમની ટ્રેડ પ્રોફાઇલ ઓપરેશનના પ્રારંભિક તબક્કે ઝડપથી પહેરે છે, અને પછી સ્થિર થવાનું વલણ ધરાવે છે અને વસ્ત્રો ધીમો પડી જાય છે. રોટરી સમારકામ પછી, આકાર લાંબા સમય સુધી જાળવી શકાતો નથી, અને મેટલ કટીંગની રકમ ખૂબ મોટી છે. તેથી, કેટલાક દેશોમાં રેલ્વેએ એક પ્રકારની વ્હીલ ટ્રેડ પ્રોફાઇલ અપનાવી છે જે પ્રમાણમાં સ્થિર વસ્ત્રોની સ્થિતિની નજીક છે, અને તેને વેર ટ્રેડ પણ કહેવામાં આવે છે. આ આકારને અપનાવવાથી માત્ર વ્હીલના વસ્ત્રો ઘટાડી શકાતા નથી અને રોટરી રિપેર સાયકલને લંબાવી શકાય છે, પરંતુ વ્હીલ-રેલની સંપર્ક સ્થિતિમાં સુધારો થવાને કારણે સંપર્ક તણાવ પણ ઘટાડી શકાય છે.