ערכות גלגלים מחולקות לגלגלי רכב ולערכות גלגלי קטר. גלגלי קטרים ​​מחולקים לגלגלי מנועי קיטור, גלגלי מנועי דיזל, גלגלי קטרים ​​חשמליים וגלגלי סרנים נעים של מספר יחידות לפי סוגי קטרים. גלגלי הסרנים הנעים של קטרי דיזל, קטרים ​​חשמליים ואמוס מצוידים בגלגלי שיניים על גופי הסרנים. מכוניות נוסעים מודרניות ו-emus מאמצות בלמי דיסק, ודיסקי בלמים מותקנים על גופי הסרנים או הגלגלים.

מערכות הגלגלים של קטרי הקיטור מחולקות לגלגלי עזר, גלגלים נעים, גלגלים מונעים וגלגלי מי פחם. צמד גלגלי המדריך ממוקם בקדמת הקטר וממלא את התפקיד של הנחיית קטר. צמד הגלגלים הנעים ממלא את התפקיד של העברת כוח קטר. צמד הגלגלים המניעים מונעים ישירות על ידי בוכנת הצילינדר (בוכנה) דרך הנדנדה, וזוג הגלגלים המניע מונע על ידי מוט החיבור. ישנם ארכובה, חורי סיכת ארכובה ואבני איזון במרכז הגלגלים של צמד הגלגלים הנעים, והארכובה של הגלגלים השמאלי והימני אמור להיות בעל הפרש פאזה של 90 מעלות כאשר הם מורכבים. המיסבים של הגלגל הנע וגלגל המנחה נמצאים בחלק הפנימי של הגלגל. מערכת הגלגלים העבדים ומערכת הגלגלים של מי הפחם דומים בצורתם למערכת הגלגלים של רכבי נוסעים ומשא.

ניתן לחלק את ערכות הגלגלים למערכות גלגלים עם מיסבים מתגלגלים ולמערכות גלגלים עם מיסבים הזזה על פי סוגי המיסבים החלים על סרנים. קרונות הנוסעים של רכבת סין אומצו כולן, ומספר קרונות המשא עם גלגלי מיסבים מתגלגלים גדל מיום ליום.

על פי ההפרש של עומס הסרן המרבי המותר (הלחץ הסטטי המרבי המופעל על ידי מערכת הגלגלים על המסילה), ערכת הגלגלים של מיסב הזזה של קרונות משא מחולקת לארבעה סוגים: B, C, D ו-E, ומידות סרנים וגלגלים של כל סוג של ערכת גלגלים שונים מלבד קוטר הגלגלים; ישנם שלושה סוגים של גלגלי מיסבים מתגלגלים לרכבי נוסעים ורכבי משא: RC, RD ו-RE, ויש אורכי גלגלים שונים באותו ערכת גלגלים בשל דגמים שונים של מיסבים מתגלגלים, כך שהמספרים הבאים משמשים להבחין ביניהם, כגון RC ו-RD. צירים מחושלים מפלדה בינונית באיכות גבוהה של פחמן לצילינדרים בעלי קטרים ​​שונים. על פי סוגי הרכב ניתן לחלקו לסרני קטר ולסרני נוסעים ומשאיות. על פי סוג המיסב, ניתן לחלק אותו לציר מיסב הזזה וציר מיסב מתגלגל.

① מושב הגלגל, שבו הגלגל נלחץ, הוא גם החלק עם הקוטר הגדול ביותר על הציר;

(2) לוח, החלק של הציר המתקשר עם המיסב;

(3) גוף סרן, החלק שבין שני הגלגלים. חלק מגופי הסרנים של קרונות נוסעים ומשא מתכווצים בהדרגה ממושב הגלגל למרכז, וחלק מגופי הסרנים הם באורך גלילי. גלגלי ההילוכים של קטרי דיזל וקטרים ​​חשמליים ודיסקיות הבלמים המותקנות בציר של סרני קטר עם בלמי דיסק מורכבים על גופי הסרנים;

(4) מושב לוחית חסין אבק, המעבר בין לוח הסרן למושב הגלגלים על הציר של קרונות נוסעים ומשא, שעליו מותקנת לוחית חסינות האבק של תיבת הסרן הזזה או המבצר האחורי של תיבת הסרן המתגלגל;

⑤ צווארוני סרנים, החלקים בשני הקצוות של סרנים של רכבי נוסעים ורכבי משא הבולטים מעמודי הסרנים, משמשים כדי למנוע מהמיסבים הזזה לנוע יתר על המידה על יציבות הסרנים, ואין צווארוני סרנים על סרני המיסבים המתגלגלים;

⑥ הכתף האחורית של הלוח והחלק של הלוח ליד מושב הלוח העמיד בפני אבק עשויים למעבר קשת כדי למנוע ריכוז מתח שנגרם משינוי פתאומי בקוטר.

העומס על הציר של הקטר והמלאי המתגלגל משתנה כל הזמן, ומכיוון שמערכת הגלגלים ממשיכה להסתובב, נוצר לחץ לסירוגין בציר. לכן, יש לשפר את מגבלת העמידות של חומר הציר. מסיבה זו, בתהליך הייצור, יש לעבד את ציר הפיר על ידי חיתוך סיבובי באורך מלא, יש לחזק את הלוח ואת מושב הגלגל על ​​ידי גלגול, ויש להגדיר חריץ להפחתת עומס במושב הגלגל ובמעבר הקשת. (מיסב מתגלגל) של הכתף האחורית של היומן. יש לבצע איתור פגמים קוליים ואלקטרומגנטיים קפדניים לאורך כל תקופת השימוש.

סרנים הם בדרך כלל מוצקים, אך חלוקת עומס הציר על החתך אינה אחידה, וככל שקרוב יותר לפני השטח, כך הלחץ גדול יותר, בעוד שהמתח במרכז קטן מאוד. לכן, ניתן להשתמש בציר חלול במקום בציר מוצק כדי להפחית את ההשפעה המזיקה של משקל לא קפץ על קטרים ​​וקווים. למרות שהציר החלול נוסה במשך שנים רבות במסילות ברזל של כמה מדינות, הוא עדיין נחקר ומשופר בגלל מצב הלחץ המסובך בשימוש [1].

הגלגלים נלחצים על הסרן, והמרחק בין שני גלגלים על אותו סרן מותאם למד, כך שמערכת הגלגלים יכולה להתגלגל על ​​המסילה.

החלק של הגלגל שנמצא במגע עם המסילה, כלומר הטבעת החיצונית של הגלגל, נקרא החישוק בגלגל האינטגרלי והצמיג בגלגל הצמיג. פני השטח של החישוק או הצמיג הנוגעים למסילה נקראים דריכה, והחלק המוגבה בצד אחד של הדריכה נקרא חישוק. החישוק ממוקם בצד הפנימי של המסילה, מה שיכול למנוע את ירידת הגלגלים ולמלא תפקיד מנחה. החלק של הגלגל שמשולב עם הציר נקרא רכזת. הרכזת והשפה מחוברים באמצעות חישורים. חישורים יכולים להיות דיסקים רציפים, הנקראים חישורים; זה יכול להיות גם מספר צילינדרים מסודרים לאורך הכיוון הרדיאלי, הנקראים חישורים.

על פי המבנה ניתן לחלק את הגלגלים לשתי קטגוריות: גלגלי צמיגים וגלגלים אינטגרליים. גלגל הצמיג נעשה על ידי התקנת הצמיג על מרכז הגלגל בשיטת התאמה חמה והכנסת טבעת השמירה. טבעת השמירה יכולה למנוע מהצמיג לרדת כאשר הצמיג ומרכז הגלגל רופפים, ולמלא תפקיד של עצירת בטיחות. גלגל אינטגרלי נועד לשלב את הצמיג עם החישוק במרכז הגלגל. בנוסף, חלק מהמדינות מאמצות גם גלגלים עם אלמנטים אלסטיים בין החישוק לרשת. סוג זה של גלגל נקרא גלגל אלסטי, המשמש בדרך כלל רק ברכבי רכבת תת-קרקעיים.

בפעולה, חלק המגע של הגלגל עם המסילה נושא לחץ רב ומשטח המגע מייצר עיוות אלסטי ולחץ מגע גדול. בפעולה, הגלגלים השמאלי והימני מתגלגלים בהכרח על המסילה בקטרים ​​שונים, וכתוצאה מכך להזזה ולבלאי גלגלים; בעת בלימה, גם משטח הגלגלים נשחק מאוד על ידי נעלי הבלמים, ונוצר טמפרטורה גבוהה.

כל אלה דורשים שחומר משטח הגלגלים חייב להיות בעל חוזק גבוה, קשיות, קשיחות פגיעה ועמידות בפני שחיקה טובה. הרכזת הנלחצת על הציר נושאת בעיקר כוח אלסטי, והחישורים או החישורים נושאים רק לחץ וכיפוף, הדורשים קשיחות גבוהה.

הצמיג ומרכז הגלגל של גלגל הצמיג יכולים להיות עשויים מחומרים שונים, כך שהוא יכול לעמוד טוב יותר בדרישות לעיל. הגלגל האינטגרלי נחות מגלגל הצמיג בעמידות בפני שחיקה, אך הוא קל יותר במשקל ופחות יקר. חשוב מכך, הצמיג לא יירגע ויסדק. רכבת סין עדיין משתמשת בגלגלי צמיגים על קטרים, וכל רכבי הנוסעים והמטען השתמשו בגלגלי פלדה אינטגרליים.

הערך הנומינלי של קוטר הגלגל הוא קוטר המעגל המתגלגל (המעגל הנוצר מהצטלבות המישור המקביל לצידו הפנימי של הגלגל ולמשטח הגלגל). קוטרי הגלגלים של קרונות משא, מכוניות נוסעים, מנועי בעירה פנימית וקטרים ​​חשמליים המשמשים ברכבת סין הם 840 מ"מ, 915 מ"מ, 1050 מ"מ ו-1250 מ"מ בהתאמה. הקוטר של גלגלים שונים של קטר קיטור משתנה בהתאם לדגם, וקוטר הגלגלים הנעים הוא בדרך כלל בין 1370 ל-2000 מ"מ.

קו המתאר שנוצר על ידי חישוק הגלגל ודרך על החלק הרדיאלי של הגלגל. בחירת חישוק הגלגל וצורת הדריכה משפיעה לא רק על הבלאי וחיי השירות של הגלגל, אלא גם משפיעה ישירות על ביצועי מעבר העקומה ואיכות הריצה של הקטר ושל הרכב. החישוק מאפשר לגלגלים לעבור דרך עיקולים ופניות בצורה מהימנה מבלי לרדת מהפסים. הדריכה היא חרוטית, עם נטייה של 1:10 ליד המעגל המתגלגל.

במעבר בעקומה, הגלגל החיצוני מתגלגל על ​​המסילה החיצונית בקוטר גדול יותר קרוב לחשוק, והגלגל הפנימי מתגלגל על ​​המסילה הפנימית בקוטר קטן יותר, כך שמצד אחד, מערכת הגלגלים ממלאת תפקיד מנחה. עם שינוי כיוון הקו, ובמקביל, ההבדל במרחק הגלגול בין הגלגל הפנימי לגלגל החיצוני יכול לפצות על השפעת ההבדל באורך המסילה הפנימית והמסילה החיצונית.

בריצה בקו ישר, אם סט הגלגלים סוטה ממיקומו המרכזי על הקו, ההבדל בין רדיוסי הגלגול של שני הגלגלים יגרום למערכת הגלגלים לנוע לכיוון החזרת מיקומו המרכזי. המתח של הצד החיצוני של הגלגל הוא 1:5, מה שיכול להגדיל את ההבדל בין רדיוסי הגלגול של שני הגלגלים של ערכת הגלגלים ולהקל על המעבר דרך עקומת הרדיוס הקטן. עם זאת, הדריכה החרוטית היא גם שורש התנועה דמוית הנחש של קטרים ​​וכלי רכב ומשפיעה על איכות הריצה. צמצום המתח של הדריכה מועיל כדי לרסן את תנועת הציד, אך שחיקת חישוקי הגלגלים מחמירה, ומחזור הגלגל וחיי השירות של הגלגל מתקצרים מאוד.

שיטה זו משמשת רק בחלק מרכבות הנוסעים המהירות. מצד שני, פרופיל הדריכה של חישוק הגלגל נשחק מהר יותר בשלב הראשוני של הפעולה, ולאחר מכן נוטה להיות יציב והבלאי מואט. לאחר תיקון סיבובי, לא ניתן לשמור על הצורה במשך זמן רב, וכמות חיתוך המתכת גדולה מאוד. לכן, מסילות הברזל במדינות מסוימות אימצו מעין פרופיל דריכת גלגלים הקרוב למצב הבלאי היציב יחסית, והוא נקרא גם דריכת שחיקה. אימוץ צורה זו יכול לא רק להפחית את בלאי הגלגל ולהאריך את מחזור התיקון הסיבובי, אלא גם להפחית את מתח המגע בגלל שיפור מצב מגע הגלגל-מסילה.