Dvojkolesia sa delia na dvojkolesia vozidiel a dvojkolesia lokomotív. Dvojkolesia lokomotív sa delia na dvojkolesia parného motora, dvojkolesia dieselového motora, dvojkolesia elektrických lokomotív a dvojkolesia pohyblivej nápravy viacerých jednotiek podľa typov lokomotív. Dvojkolesia pohyblivých náprav dieselových lokomotív, elektrických rušňov a emu sú vybavené prevodmi na nápravových telesách. Moderné vysokorýchlostné osobné automobily a emu používajú kotúčové brzdy a brzdové kotúče sú inštalované na telesách náprav alebo kolies.

Dvojkolesia parných lokomotív sa delia na vodiace dvojkolesia, pohyblivé dvojkolesia, hnané dvojkolesia a uhoľno-vodné dvojkolesia. Dvojica vodiacich kolies je umiestnená v prednej časti lokomotívy a plní úlohu vedenia lokomotívy. Pohyblivý pár kolies zohráva úlohu prenosu výkonu lokomotívy. Pár hnacích kolies je priamo poháňaný piestom valca (piestom) cez vahadlo a pár hnacích kolies je poháňaný ojnicou. V strede páru pohyblivých kolies sú kľuky, otvory pre kľukové čapy a vyvažovacie bloky a kľuky ľavého a pravého kolesa by mali mať po zložení 90-stupňový fázový rozdiel. Ložiská pohyblivého kolesa a vodiaceho kolesa sú na vnútornej strane kolesa. Otrocké dvojkolesie a uhoľno-vodné dvojkolesie majú podobný tvar ako dvojkolesie osobných a nákladných vozidiel.

Dvojkolesia možno rozdeliť na dvojkolesia s valivými ložiskami a dvojkolesia s klznými ložiskami podľa typov ložísk platných pre nápravy. Všetky osobné vozne čínskej železnice boli prijaté a počet nákladných vozňov s dvojkolesiami s valivými ložiskami sa každým dňom zvyšuje.

Podľa rozdielu maximálneho povoleného nápravového zaťaženia (maximálny statický tlak vyvíjaný dvojkolesím na koľajnicu) sa dvojkolesie klzného ložiska nákladného vagóna delí na štyri typy: B, C, D a E a rozmery dvojkolesia nápravy a kolesá každého typu dvojkolesia sú odlišné okrem priemeru kolies; Existujú tri typy dvojkolesí s valivými ložiskami osobných a nákladných automobilov: RC, RD a RE a v tom istom dvojkolesí sú rôzne dĺžky čapu v dôsledku rôznych modelov valivých ložísk, preto sa na ich rozlíšenie používajú nasledujúce čísla, ako napríklad RC a RD. Nápravy sú kované zo stredne uhlíkovej vysoko kvalitnej ocele do valcov s rôznymi priemermi. Podľa typov vozidiel ho možno rozdeliť na nápravy lokomotív a nápravy osobných a nákladných vozidiel. Podľa typu ložiska sa dá rozdeliť na nápravu s klzným ložiskom a nápravu s valivým ložiskom.

① Sedlo kolesa, kde je koleso stlačené, je tiež časťou s najväčším priemerom na osi;

(2) čap, časť nápravy, ktorá spolupracuje s ložiskom;

(3) Telo nápravy, časť medzi dvoma kolesami. Niektoré nápravové telesá osobných a nákladných vozňov sa postupne zmenšujú od sedla kolesa do stredu a niektoré nápravové telesá majú valcovú dĺžku. Prevodové ústrojenstvo dieselových lokomotív a elektrických rušňov a nápravové brzdové kotúče náprav lokomotív s kotúčovými brzdami sú namontované na nápravových telesách;

(4) Doskové prachotesné sedadlo, prechod medzi čapom nápravy a sedlom kolesa na náprave osobných a nákladných vozňov, na ktorom je namontovaná prachotesná doska posuvnej nápravovej skrine alebo zadná priehradka odvaľovacej nápravovej skrine;

⑤ Nápravové manžety, časti na oboch koncoch náprav osobných a nákladných vozňov, ktoré vyčnievajú z nápravových čapov, sa používajú na zabránenie nadmernému pohybu klzných ložísk na nápravových čapoch a na nápravách valivých ložísk nie sú žiadne nápravové manžety;

⑥ Zadné rameno čapu a časť čapu v blízkosti prachotesného sedla dosky sú vytvorené ako oblúkový prechod, aby sa zabránilo koncentrácii napätia spôsobenej náhlou zmenou priemeru.

Zaťaženie nápravy lokomotívy a koľajových vozidiel sa neustále mení a keďže sa dvojkolesie stále otáča, v náprave vzniká striedavé napätie. Preto sa musí zlepšiť limit trvanlivosti materiálu nápravy. Z tohto dôvodu musí byť hriadeľ hriadeľa vo výrobnom procese spracovaný rotačným rezaním po celej dĺžke, čap a sedlo kolesa by mali byť zosilnené valcovaním a na sedle kolesa a prechode oblúka by mala byť nastavená drážka na zníženie zaťaženia. (valivé ložisko) zadného ramena čapu. Počas celej doby používania by sa mala vykonávať prísna ultrazvuková a elektromagnetická detekcia chýb.

Nápravy sú zvyčajne pevné, ale rozloženie nápravového napätia na priereze je nerovnomerné a čím bližšie k povrchu, tým väčšie napätie, zatiaľ čo napätie v strede je veľmi malé. Preto je možné namiesto plnej nápravy použiť dutú nápravu, aby sa znížil škodlivý vplyv neodpruženej hmotnosti na lokomotívy a trate. Hoci sa dutá náprava na železniciach v niektorých krajinách skúšala už mnoho rokov, stále sa skúma a zdokonaľuje kvôli komplikovanému namáhaniu pri používaní [1].

Kolesá sú pritlačené na nápravu a vzdialenosť medzi dvoma kolesami na tej istej náprave je prispôsobená rozchodu, aby sa dvojkolesie mohlo odvaľovať po koľajnici.

Časť kolesa, ktorá je v kontakte s koľajnicou, teda vonkajší krúžok kolesa, sa nazýva ráfik na integrálnom kolese a pneumatika na kolese s pneumatikou. Povrch ráfika alebo pneumatiky, ktorý sa dotýka koľajnice, sa nazýva behúň a zvýšená časť na jednej strane behúňa sa nazýva ráfik. Ráfik je umiestnený na vnútornej strane koľajnice, čo môže zabrániť vykoľajeniu dvojkolesia a zohrávať vodiacu úlohu. Časť kolesa, ktorá je spojená s nápravou, sa nazýva náboj. Náboj a ráfik sú spojené lúčmi. Špice môžu byť súvislé disky, nazývané špice; Môže to byť aj niekoľko valcov usporiadaných v radiálnom smere, nazývaných lúče.

Podľa štruktúry možno kolesá rozdeliť do dvoch kategórií: pneumatiky a integrálne kolesá. Koleso pneumatiky sa vyrába namontovaním pneumatiky na stred kolesa metódou horúcej montáže a vložením poistného krúžku. Prídržný krúžok môže zabrániť vypadnutiu pneumatiky, keď je pneumatika a stred kolesa uvoľnené, a zohráva úlohu bezpečnostnej zarážky. Integrálne koleso slúži na integráciu pneumatiky s ráfikom v strede kolesa. Okrem toho niektoré krajiny používajú aj kolesá s elastickými prvkami medzi ráfikom a stojinou. Tento druh kolesa sa nazýva elastické koleso, ktoré sa zvyčajne používa iba na podzemných železničných vozidlách.

Pri prevádzke nesie kontaktná časť kolesa s koľajnicou veľký tlak a kontaktná plocha vytvára elastickú deformáciu a veľké kontaktné napätie. Pri prevádzke sa ľavé a pravé koleso nevyhnutne odvaľuje po koľajnici s rôznymi priemermi, čo má za následok kĺzanie a opotrebovanie kolies; Pri brzdení je behúň kolesa tiež silne opotrebovaný brzdovými čeľusťami a vzniká vysoká teplota.

Všetky tieto vyžadujú, aby materiál behúňa kolesa mal vysokú pevnosť, tvrdosť, rázovú húževnatosť a dobrú odolnosť proti opotrebovaniu. Náboj nalisovaný na nápravu nesie hlavne elastickú silu a špice alebo špice znášajú iba tlak a ohybovú silu, ktoré vyžadujú vysokú húževnatosť.

Pneumatika a stred kolesa kolesa môžu byť vyrobené z rôznych materiálov, takže môžu lepšie spĺňať vyššie uvedené požiadavky. Integrované koleso je horšie ako koleso s pneumatikou v odolnosti proti opotrebovaniu behúňa, ale je ľahšie a lacnejšie. Čo je dôležitejšie, pneumatika sa neuvoľní a nepraská. Čínska železnica stále používa kolesá z pneumatík na lokomotívach a všetky osobné a nákladné vozidlá používajú integrálne oceľové kolesá.

Menovitá hodnota priemeru kolesa je priemer valivého kruhu (kruh tvorený priesečníkom roviny rovnobežnej s vnútornou stranou kolesa a behúňom kolesa). Priemery kolies nákladných vagónov, osobných automobilov, spaľovacích motorov a elektrických lokomotív používaných v China Railway sú 840 mm, 915 mm, 1050 mm a 1250 mm. Priemer rôznych kolies parnej lokomotívy sa líši podľa modelu a priemer pohyblivých kolies je zvyčajne medzi 1370 a 2000 mm.

Obrysová čiara tvorená ráfikom kolesa a behúňom na radiálnej časti kolesa. Výber tvaru ráfika a dezénu ovplyvňuje nielen opotrebenie a životnosť kolesa, ale priamo ovplyvňuje aj výkon pri prejazde oblúkom a kvalitu jazdy lokomotívy a vozidla. Ráfik umožňuje kolesám prechádzať zákrutami a výhybkami spoľahlivo bez vykoľajenia. Behúň je kužeľovitý, s kužeľovitosťou 1:10 v blízkosti valivého kruhu.

Pri prejazde zákrutou sa vonkajšie koleso odvaľuje po vonkajšej koľajnici s väčším priemerom tesne pri ráfiku a vnútorné koleso sa odvaľuje po vnútornej koľajnici s menším priemerom, takže dvojkolesie hrá na jednej strane vodiacu úlohu. so zmenou smeru trate a zároveň rozdiel v odvaľovacej vzdialenosti medzi vnútorným kolesom a vonkajším kolesom môže kompenzovať vplyv rozdielu v dĺžke vnútornej koľajnice a vonkajšej koľajnice.

Ak sa pri jazde v priamom smere dvojkolesie vychýli zo svojej strednej polohy na priamke, rozdiel medzi polomermi valenia oboch kolies spôsobí, že sa dvojkolesie posunie v smere obnovenia stredovej polohy. Kužeľ vonkajšej strany kolesa je 1:5, čo môže zväčšiť rozdiel medzi polomermi valenia dvoch kolies dvojkolesia a uľahčiť prechod cez oblúk s malým polomerom. Kužeľový behúň je však aj koreňom hadovitého pohybu lokomotív a vozidiel a ovplyvňuje kvalitu jazdy. Zníženie skosenia behúňa je užitočné na obmedzenie pohybu pri love, ale opotrebovanie ráfika kolesa sa zjavne zhoršuje a cyklus kolesa a životnosť kolesa sa výrazne skrátia.

Tento spôsob sa používa len v niektorých vysokorýchlostných osobných vlakoch. Na druhej strane, profil behúňa ráfika kolesa sa opotrebováva rýchlejšie v počiatočnej fáze prevádzky a potom má tendenciu byť stabilný a opotrebovanie sa spomaľuje. Po rotačnej oprave sa tvar nedá dlho udržiavať a množstvo rezu kovu je veľmi veľké. Preto železnice v niektorých krajinách prijali určitý druh profilu behúňa kolesa, ktorý je blízky relatívne stabilnému stavu opotrebovania a nazýva sa aj opotrebený behúň. Prijatie tohto tvaru môže nielen znížiť opotrebenie kolesa a predĺžiť rotačný cyklus opravy, ale tiež znížiť kontaktné napätie v dôsledku zlepšenia stavu kontaktu kolesa s koľajnicou.