Rodzaje podwozi i wózki > Węzły łożyskowe - prowadzenie zestawów kołowych
Zestaw kołowy zamontowany jest to ramy wózka (pojazdy wózkowe) lub nadwozia pojazdu (pojazdy ostojnicowe) poprzez dwa węzły łożyskowe. Każdy z węzłów łożyskowych składa się z:
a) kadłuba łożyskowego z łożyskiem osi,
b) układu prowadzenia zestawu kołowego,
c) usprężynowania I stopnia (więzów sprężystych).
Powyższe zespoły odpowiadają za prawidłową współpracę zestawów kołowych z torem oraz za przenoszenie sił trakcyjnych z zestawów kołowych na ramę wózka, a w pojazdach ostojnicowych z zestawów kołowych bezpośrednio na na nadwozie.
1) Łożyska główne (maźnice)
Łożysko główne zestawu kołowego zwane też potocznie maźnicą (nazwa pochodzi o czasów stosowania łożysk ślizgowych) to podzespół, w którego skład wchodzą łożyska toczne (dawniej: ślizgowe) osadzone na czopach łożyskowych osi oraz kadłub (korpus) maźnicy, w którym te łożyska są osadzone. Kształt kadłuba łożyska jest zależny oraz rodzaju zastosowanego prowadzenia zestawu kołowego względem ramy wózka, czy w pojazdach ostojnicowych względem ostoi pojazdu oraz od typu zastosowanego usprężynowania I-ego stopnia.
Łożyska toczne to łożyska w których pomiędzy dwoma pierścieniami znajdują się elementy toczne w kształcie kulek, walców lub baryłek.
Pierścień wewnętrzny osadzony jest na czopie łożyskowym osi, a pierścień zewnętrzny osadzony jest w kadłubie łożyska. Pomiędzy pierścieniami mieszczą się wymienione wcześniej elementy toczne łożyska.
W taborze kolejowym stosuje się najczęściej łożyska toczne walcowe lub baryłkowe.
Cechą pierwszego typu łożysk jest ich rozłączność, czyli możliwość montażu i demontażu. Ich budowa zapewnia też luz, dzięki któremu istnieje możliwość przesuwu poprzecznego zestawu kołowego względem korpusów maźnic. W pojazdach przeznaczonych do dużych prędkości łożyska walcowe mogą być wspomagane łożyskami kulowymi przeznaczonymi do przenoszenia wyłącznie obciążeń osiowych.
Łożyska baryłkowe natomiast nie są demontowalne i nie zapewniają luzu poprzecznego - przenoszą obciążenia promieniowe i osiowe.
Łożyska toczne (widok bez pierścienia wewnętrznego)
Łożyska ślizgowe były stosowane w starszego typu pojazdach. W parowozach, czy też wagonach stosowane były takie łożyska ze smarowaniem panewek z użyciem knotów i poduszek smarowych (maźnic).
Łożyska ślizgowe są wykorzystywane również np. w zawieszeniu silnika trakcyjnego na osi zestawu kołowego (tzw. zawieszenie "za nos" - system tramwajowy).

Maźnice łożysk ślizgowych
Kadłuby łożysk tocznych są to elementy wykonane najczęściej jako odlewy staliwne, a ich kształt, jak było wspomniane, jest zależny od zastosowanego w danym pojeździe rodzaju prowadzenia i usprężynowania zestawów kołowych.
Wewnątrz cylindrycznej części kadłuba osadzane są łożyska (zespoły łożysk), a przestrzenie wolne między częściami tocznymi łożysk oraz wolną przestrzeń w kadłubie wypełnia się smarem stałym lub ciekłym (przy prędkościach pow. 200 km/h).
Od zewnątrz kadłuby łożysk osłania się uszczelnionymi pokrywami, które zabezpieczają przed przedostawaniem się zanieczyszczeń do łożyska oraz przed wypływaniem smaru z łożyska na zewnątrz.
Ilość smaru musi być szczegółowo dobrana - zbyt duża jego ilość prowadzi do przegrzewania się łożysk.
Smar musi być też w odpowiednich odstępach czasu uzupełniany i wymieniany.
Czop łożyskowy osi
Pierścień labiryntowy i pierścienie wewnętrzne łożysk na czopie osi (opis na powiększeniu)
Łożyska toczne na czopie łożyskowym (opis na powiększeniu)
Przykładowy kadłub łożyskowy
Przykładowe kompletne kadłuby łożysk na czopach osi
Łożysko główne z prowadzeniem metalowo-gumowym (opis na powiększeniu)
Łożyska toczne w kadłubie łożyska - widok po zdjęciu pokrywy (opis na powiększeniu) 
Przykładowy kadłub łożyska z widokiem łożysk w przekrojach
Do kadłubów łożysk może być montowane dodatkowe wyposażenie takie jak: czujniki prędkości, czujniki pomiarowe temperatury łożysk, czy też styki uszyniające (tzw. szczotki osiowe), realizujące uszynienienie taboru i przekazywanie prądów powrotnych z elektrycznych pojazdów trakcyjnych do szyn.
Łożysko główne z czujnikiem temperatury łożysk
Łożysko główne z czujnikiem prędkości
Łożyska główne ze stykami uszyniającymi i czujnikami temperatury łożysk (opis na powiększeniu)
Styk uszyniający (szczotka osiowa) na kadłubie łożyska
Zobacz opis styków uszyniających - tutaj.
2) Układy prowadzenia zestawów kołowych
Rozróżnia się trzy grupy układów prowadzeń zestawów kołowych :
- prowadzenia sztywne,
- prowadzenia luzowe,
- prowadzenia bezluzowe.
a) PROWADZENIA SZTYWNE
Pierwszym opracowanym na początku istnienia kolei sposobem prowadzenia zestawu było sztywne prowadzenie zestawów kołowych. Ze względu na sztywne połączenie ramy wózka z kadłubem łożyska, wszystkie drgania pochodzące od współpracy między kołami, a szynami są przenoszone na ramę wózka. Brak elementów sprężystych powoduje, że przy tym rodzaju prowadzenia zestawów nie występuje pierwszy stopień usprężynowania.
Maksymalna prędkość eksploatacyjna w omówionym rozwiązaniu nie powinna przekraczać 100 km/h.
Sztywne prowadzenie zestawów kołowych można spotkać w wagonach towarowych, najczęściej w Rosji i USA.
Prowadzenia sztywne - schemat (opis na powiększeniu)

Przykładowe prowadzenia sztywne
b) PROWADZENIA LUZOWE:
W prowadzeniach luzowych możliwe jest przemieszczanie się korpusów łożysk osiowych względem ramy wózka (pojazdy wózkowe), czy nadwozia pojazdu (pojazdy ostojnicowe). Możliwość przemieszczania się umożliwiają luzy pomiędzy tymi elementami. Prowadzenia takie cechują się znaczącym zużyciem ciernym współpracujących ze sobą obiektów.
Prowadzenie widłowe
Widłowe prowadzenie to proste konstrukcyjnie rozwiązanie w układzie biegowym pojazdu. W pojazdach ostojnicowych stosowano widły maźnicze w formie prowadnic wykonanych jako wykroje w blachownicach z płaskimi stalowymi wykładzinami ślizgowymi. W pojazdach wózkowych z ramami o skrzynkowej konstrukcji, stosowano spawane do podłużnic ramy wózka prowadnice z wykładzinami ślizgowymi, z trudnościeralnej stali. Do kadłubów łożysk osiowych zamontowane są ślizgi, które współpracują ciernie z wykładzinami. Konieczne luzy pomiędzy elementami ślizgowymi i ich współpraca cierna powodują powstanie zużyć i konieczność okresowej wymiany tych części ślizgowych. Luzy wzdłużne pomiędzy powierzchniami ślizgowymi wynoszą 1,5 - 3 mm i mogą się powiększyć w miarę eksploatacji do 6 mm. Wymiar dla luzów poprzecznych wynosi 0,8 - 1,4 mm i 4,5 mm przy maksymalnym zużyciu. Luzy wpływają niekorzystnie na prowadzenie zestawu kołowego szczególnie gdy zwiększają się na skutek zużycia.
Prowadzenie widłowe może być, jednostronne, dwustronne lub kątowe. Ten typ prowadzenia nie jest stosowany w obecnie produkowanych pojazdach.
Prowadzenie widłowe - schemat (opis na powiększeniu)
Powyższy układ prowadzenia jest bardzo prosty w budowie. Największą jego wadą jest występujące mimo smarowania, zużycie cierne współpracujących ze sobą elementów przez co pogorszone zostają własności biegowe pojazdu. W zakresie usprężynowania przy prowadzeniu widłowym w starszych pojazdach stosowane były resory piórowe, a w nowszych konstrukcjach sprężyny stalowe naciskowe.
Przykładowe prowadzenie widłowe - wagon ostojnicowy (opis na powiększeniu)
Przykładowe prowadzenie widłowe - lokomotywa wózkowa (opis na powiększeniu)
Przykładowe prowadzenie widłowe - wagon towarowy wózkowy (opis na powiększeniu)
Przykładowe prowadnice widłowe z wykładzinami ślizgowymi
Przykładowa wykładzina ślizgowa w prowadnicy ramy wózka (opis na powiększeniu)
Wykładziny ślizgowe i ślizgi kadłuba łożyska osiowego (maźnicy)

Kadłub łożyska (maźnica) z ślizgami prowadzenia

Prowadzenia widłowe
c) PROWADZENIA BEZLUZOWE
Prowadzenia bezluzowe to takie typy prowadzeń zestawów kołowych, w których podatność węzła łożyskowego jest zapewniona bez stosowania luzów pomiędzy kadłubem łożysk, a ramą wózka (pojazdy wózkowe), czy konstrukcją ramy nadwozia (pojazdy ostojnicowe). Wprowadzenie takich rozwiązań konstrukcyjnych było możliwe dzięki rozwojowi technologii tworzyw sztucznych w zakresie elementów gumowych, dzięki którym zapewniona jest odpowiednia podatność tych węzłów.
Prowadzenie kolumnowe
Prowadzenie kolumnowe polega na zastosowaniu kolumn prowadzących przebiegających przez środek sprężyn pierwszego stopnia usprężynowania.
W zasadniczym rozwiązaniu kolumny przymocowane do podłużnic ramy wózka poruszają się w cylindrach osadzonych podatnie poprzez pierścienie gumowe w gniazdach kadłuba łożyska. Pomiędzy kolumną a cylindrem stosowane jest smarowanie w celu ograniczenia tarcia. Takie rozwiązanie zapewnia możliwość ruchów pionowych kadłuba łożyska względem ramy wózka zgodnie z pracą sprężyn pierwszego stopnia usprężynowania. Podatność wzdłużna i poprzeczna układu zapewniona jest dzięki wspomnianemu wcześniej pierścieniowi gumowemu cylindra osadzonemu w gnieździe kadłuba łożyska.
System ten daje dużą sztywność w płaszczyźnie poziomej, a zużycie cierne elementów prowadzenia jest niewielkie.
Omawiane rozwiązanie można spotkać miedzy innymi w wagonach pasażerskich.
Prowadzenie kolumnowe - klasyczne - schemat (opis na powiększeniu)
Przykładowe prowadzenie kolumnowe - wagon pasażerski (opis na powiększeniu)
Kolumna przymocowana do podłużnicy ramy wózka
Przykładowe prowadzenie kolumnowe - EZT (opis na powiększeniu)
Istnieje wiele odmian prowadzenia kolumnowego. Jedno z nich, z zastosowaniem pierścieniowych sprężyn metalowo-gumowych, zastosowano na przykład we francuskich składach TGV.
Prowadzenie kolumnowe w składach TGV (opis na powiększeniu)
W składach ICE 2 kolei DB zastosowano aktywne prowadzenie kolumnowe zestawów kołowych z hydrauliczną regulacją sztywności węzła łożyskowego. Sztywność węzła jest zależna od prędkości jazdy - im wyższa prędkość tym sztywniejsze prowadzenie (system RHC).
Prowadzenie taśmowe
Prowadzenie taśmowe to rozwiązanie, w którym prowadzenie realizowane jest przez sprężyste cięgna (taśmy) zamontowane pomiędzy podłużnicami ram wózków, a kadłubami łożyskowymi. Mogą występować układzie jednostronnym (pojedynczym lub podwójnym) lub dwustronnym. Cięgła (taśmy) dzięki swojej sprężystości zapewnia ruchy pionowe zgodne z pracą sprężyn pierwszego stopnia usprężynowania. Podatność poprzeczna układu jest realizowana przez płaskie wkładki lub tuleje gumowe w miejscach mocowania cięgien (taśm) prowadzących. W prowadzeniu tym nie występuje zużycie cierne.
Omówione rozwiązanie występuje głównie w wózkach tocznych, gdyż zastosowane cięgna nie są przystosowane do przenoszenia dużych sił pociągowych i hamulcowych, jakie występują w pojazdach trakcyjnych. Wyjątek stanowią lekkie pojazdy trakcyjne o małej mocy, gdzie siły pociągowe są nieduże.
Prowadzenia taśmowe - schemat (opis na powiększeniu)
Przykładowe prowadzenie taśmowe dwustronne - SZT (opis na powiększeniu)

Przykładowe prowadzenie taśmowe jednostronne - wagon (opis na powiększeniach) 
Przykładowe prowadzenie taśmowe jednostronne dwutaśmowe - wagon
Prowadzenie wahaczowe
Kolejnym przykładem prowadzenia, w którym nie występuje zużycie cierne jest prowadzenie wahaczowe. Ramię wahacza może być odlane ze staliwa wraz z cylindryczną częścią kadłuba łożyska osiowego lub do niej przyspawane, stanowiąc tym samym jeden sztywny komponent.
Zastosowane w tym rozwiązaniu mocowanie wahacza do podłużnicy ramy wózka przez sworzeń z elementem gumowym, zapewnia odpowiednią podatność poprzeczną i wzdłużną.
Ten typ prowadzenia jest bardzo często stosowany we współczesnych konstrukcjach podwozi pojazdów wózkowych i ostojnicowych (zarówno pojazdów trakcyjnych jak i wagonów).
Cechuje je możliwość przenoszenia znacznych sił trakcyjnych, a podatność przegubu mocującego wahacz umożliwia skrętność zestawu kołowego w płaszczyźnie poziomej, co poprawia aspekty współpracy kół z szynami toru w momencie nabiegania koła na szynę przy jeździe po łuku.
Prowadzenia wahaczowe - schemat (opis na powiększeniu)

Przykładowe prowadzenia wahaczowe (opis 1 na powiększeniu)
Gniazda sworznia wahacza w podłużnicy ramy wózka

Podatny (metalowo-gumowy) sworzeń w wahaczu
Gniazdo podatnego sworznia w wahaczu
Podatny sworzeń przed osadzeniem w gnieździe podłużnicy ramy wózka
Najczęściej wahacz składa się z korpusu i obejmy dolnej, która jest do niego przykręcana po wcześniejszym osadzeniu łożyska z zestawem kołowym.

Kadłub łożyska z wahaczem - dzielony (opis na 1 powiększeniu)
Łożysko z osią zestawu kołowego osadzone w gnieździe kadłuba łożyska wahacza przed zamocowaniem obejmy dolnej (opis na powiększeniu)
Rzadko stosowaną odmianą omawianego układu jest prowadzenie wahaczowe kątowe, które można spotkać na przykład w wagonach restauracyjnych, czy też w wózkach napędnych zespołów trakcyjnych (nie występuje w lokomotywach). W związku z tym, że wagony restauracyjne są cięższe od typowych pasażerskich zastosowanie w nich klasycznego prowadzenia wahaczowego spowodowałoby obniżenie poziomu linii zderzaków, gdyż pionowo usytuowane sprężyny I-ego stopnia usprężynowania mogłoby okazać się zbyt krótkie by "unieść" i zapewnić prawidłowe parametry dynamiczne jazdy cięższego pojazdu. Zastosowanie wyższych sprężyn pionowych wymagałoby z kolei większej ilości miejsca poprzez np. podniesienie nadwozia pojazdu.
Z tych powodów sprężyny pierwszego stopnia usprężynowania usytuowano poziomo zyskując dla nich więcej przestrzeni, bez wpływu na wysokość oparcia nadwozia.
Wahaczowe kątowe prowadzenie zestawów kołowych korzystnie przenosi siły dynamiczne na ramę wózka.
Przykładowe prowadzenie wahaczowe - kątowe - SZT (opis na powiększeniu)
Prowadzenie cięgnowe
Prowadzenie cięgnowe to typ prowadzenia wykorzystywany głównie w lokomotywach, umożliwiający przenoszenie dużych sił pociągowych.
Stosuje się układy jednocięgnowe oraz dwucięgnowe (lemniskatowe) typu Alsthom.
Cięgna zwane też prowadnikami łączące kadłuby maźnic z ramą wózka zakończone są łbami okrągłymi. Łby te wyposażone w tuleje metalowo-gumowe są osadzone na sworzniach, które łączą je ze kadłubami łożysk i wspornikami podłużnic ramy wózka (pojazdy wózkowe) i ramy nadwozia (pojazdy ostojnicowe)
Tuleje metalowo gumowe w łbach cięgien zapewniają odpowiednią podatność poprzeczną i podłużną węzła łożyskowego oraz zapewniają też podatność układu w płaszczyźnie pionowej zgodnie z pracą pierwszego stopnia usprężynowania.
Prowadzenia cięgnowe - schemat (opis na powiększeniu)
Przykładowe prowadzenie jednociegnowe - lokomotywa (opis na powiększeniu)
W układzie jednocięgnowym można spotkać pewną odmianę cięgien (poradników) w postaci tzw. cięgien trójpunktowych. Takie rozwiązanie zapewnia inną charakterystykę podatności poprzecznej i wzdłużnej w porównaniu do klasycznego cięgna dwupunktowego.
Cięgno trójpunktowe - lokomotywa (opis na powiększeniu)
Przykładowe prowadzenie dwucięgnowe (lemniskatowe typu Alsthom) - lokomotywa (opis na powiększeniu)
Poniżej przykład prowadzenia cięgnowego zastosowanego w lokomotywie ostojnicowej.
Prowadzenie jednocięgnowe w lokomotywie ostojnicowej
Prowadzenie metalowo-gumowe
Jednym z najnowszych rozwiązań stosowanych zarówno w taborze kolejowym jaki tramwajowym jest prowadzenie gumowe, które zapewnia prowadzenie i usprężynowanie bez dodatkowych elementów konstrukcyjnych. W jednym z rozwiązań sprężyna metalowo-gumowa w kształcie klina osadzana jest pomiędzy odpowiednio ukształtowaną podłużnicą ramy wózka, a kadłubem łożyskowym. Dodatkowo konstrukcja sprężyny metalowo-gumowej klinowej (wkładki amortyzacyjnej) umożliwia dobór sztywności w trzech kierunkach, a podczas eksploatacji nie wymaga obsługi w zakresie regulacji.
W tym rozwiązaniu najczęściej wystarczające jest tłumienie własne (wewnętrzne) sprężyny - nie ma konieczności stosowania amortyzatorów hydraulicznych.
Omawiany układ prowadzenia nie jest przystosowany do przenoszenia dużych obciążeń trakcyjnych stąd rzadko spotykany jest w lokomotywach.
Prowadzenia gumowe-klinowe - schemat (opis na powiększeniu)
Przykładowe prowadzenie metalowo-gumowe klinowe - EZT
Przykładowe prowadzenie metalowo-gumowe klinowe - lokomotywa
Sprężyna metalowo-gumowa klinowa
Innym przykładem prowadzenia metalowo-gumowego jest układ z zastosowaniem elementów metalowo-gumowych stożkowych, które są odpowiednio zwulkanizowane pomiędzy z trzpieniem mocującym kadłub łożyska, a pierścieniem mocującym element do podłużnic ramy wózka.
Przykładowe prowadzenie metalowo-gumowe stożkowe - EZT
Elementy metalowo-gumowe stożkowe i kadłub łożyska przygotowany do montażu na trzpieniach
3) Usprężynowanie I stopnia
Usprężynowanie pierwszego stopnia stanowi filtr mechaniczny pomiędzy zestawem kołowym, a ramą wózka (pojazdy wózkowe) i ramą nadwozia (pojazdy ostojnicowe) poprzez zastosowanie pomiędzy tymi obiektami elementów sprężystych. Przykładowe lokalizacje sprężyn pierwszego stopnia usprężynowania wskazane zostały przy omawianiu układów prowadzeń zestawów kołowych.
Układ usprężynowania I stopnia odpowiada za:
- amortyzację drań przenoszonych przez zestaw kołowy,
- ograniczenie masy nieusprężynowanej przypadającej na zestawy kołowe,
- przenoszenie obciążeń pionowych pomiędzy zestawem kołowym i ramą wózka (pojazdy wózkowe) lub nadwoziem (pojazdy ostojnicowe),
- umożliwienie przemieszczania zestawów kołowych względem ramy wózka lub nadwozia w ramach ugięć elementów sprężystych układu.
Elementami sprężystymi w pierwszym stopniu usprężynowania są w starszych pojazdach sprężyny stalowe piórowe (resory), a w nowych konstrukcjach sprężyny śrubowe naciskowe (pojedyncze lub wielokrotne), sprężyny gumowe lub sprężyny metalowo - gumowe.
Jeżeli ramy wózków oparte są na łożyskach głównych poprzez niezależne dla każdego zestawu kołowego zespoły sprężyn to w pojeździe zastosowano indywidualne usprężynowanie zestawów kołowych.
Jeżeli natomiast sprężyny usprężynowania poszczególnych zestawów kołowych są powiązane między sobą np. wahaczami, to taki układ nazywamy usprężynowaniem sprzężonym. Rozwiązanie takie spotykane jest w starszego typu lokomotywach z wózkami trzyosiowymi (np. ET22, SM31).
Usprężynowanie I stopnia sprzężone (SM31)
W nowobudowanych pojazdach stosuje się już wyłącznie usprężynowanie w formie indywidualnej.
Więcej informacji na temat usprężynowania znajduje się tutaj.
WĘZYŁY ŁOŻYSKOWE Z UKŁADAMI RADIALNEGO USTAWIANIA ZESTAWÓW KOŁOWYCH
W niektórych z opisywanych powyżej układach bezluzowego prowadzenia zestawów kołowych, poprzez odpowiedni dobór parametrów mieszanek gumowych, możliwe jest zapewnienie pracy zestawu kołowego w płaszczyźnie poziomej tak, że nastawia się on radialnie w odniesieniu do przebiegu łuków torowych, zmniejsząc tym samym kąt nabiegania obrzeża na główkę szyny, w efekcie zmniejszając zużycie kół, wynikające z tarcia pomiędzy obrzeżem, a szyną. Takie rozwiązanie jest możliwe np. przy zastosowaniu prowadzenia kolumnowego (w tym z hydraulicznym sterowaniem) i prowadzenia wahaczowego. W tym drugim obrót zestawu kołowego w płaszczyźnie poziomej następuje na skutek działania poprzecznej siły prowadzącej i różnic w odkształcaniu się gumy w sworzniach wahaczy.
Powyżej opisane przykłady to rozwiązania, w których nie występuje powiązanie nastawiania się zestawów kołowych względem siebie. Pozioma skrętność zestawu kołowego jest realizowana indywidualnie przez każdy zestaw kołowy zgodnie z podatnością układu jego prowadzenia i aktualną sytuacją dynamiczną wynikającą ze współpracy z torem.
Innym rozwiązaniem są węzły łożyskowe wyposażone w dedykowane układy cięgnowo-dźwigniowe, umożliwiające nastawianie zestawów kołowych odpowiednio do łuków torowych z zapewnieniem wzajemnego sprzężenia ustawiania się zestawów kołowych wózka. Przykładowym takim układem jest rozwiązanie zastosowane w ciężkich lokomotywach towarowych serii Class 6000. 
Lokomotywa Class z układem radialnego ustawiania zestawów kołowych
Konstruktorzy pojazdu, w celu poprawy współpracy trzyosiowych wózków napędowych z torem podczas jazdy po łukach, zdecydowali się na zabudowę w wózkach układu mechanicznego do radialnego, sprzężonego nastawiania zestawów kołowych. Wózki trzyosiowe przez długą bazę - w omawianym przypadku rozstaw osi skrajnych wynosi aż 4180 mm - są problematyczne pod względem niekorzystnego oddziaływania na tor i zużywania się kół i szyn podczas jazdy po torach na liniach krętych. Wprowadzenie mechanizmu radialnego nastawiania powoduje, że wózki o dużych bazach redukują niekorzystne oddziaływanie na szyny torów w tzw. ciasnych łukach.
W omawianej serii pojazdów środkowy zestaw kołowy zabudowany jest klasycznie w ramie wózka z zastosowaniem prowadzenia jednocięgnowego i usprężynowania w postaci sprężyn śrubowych. W mechanizm radialnego naprowadzania wyposażone są skrajne zestawy kołowe wózka. Cięgna prowadzenia tych zestawów nie są połączone z ramą wózka lecz z poprzecznymi obrotowymi belkami prowadzącymi układu ustawiania radialnego. Belki te osadzone na pionowych trzpieniach, które ułożyskowane są w poprzecznicach ramy wózka, umożliwiającym ich obrót w płaszczyźnie poziomej. Trzpienie od górnej strony zakończone są dźwigniami nastawiającymi. Dźwignie sąsiednich belek połączone są cięgnem łączącym, realizującym funkcję sprzężenia nastawiania się zestawów kołowych. Zastosowane tłumiki (amortyzatory) hydrauliczne, o odpowiednio dobranej charakterystyce tłumienia, mają za zadanie zapewnienie odpowiedniej podatności i stabilizacji pracy układu.

Poglądowy schemat mechanizmu dźwigniowo-cięgnowego nastawiania radialnego zestawów kołowych
1A - podłużnice ramy wózka
1B - poprzecznice ramy wózka
2 - kadłuby łożysk osiowych (maźnice)
3 - prowadniki zestawów (prowadzenie cięgnowe)
4 - belka poprzeczna układu ustawiania radialnego
5 - dźwignie nastawiające
6 - cięgno - łącznik sprzęgający międzydźwigniowy
7 - tłumiki hydrauliczne
x - mocowanie prowadnika (3) do belki (4)
y - mocowanie podatne prowadnika (3) do podłużnicy ramy wózka (1A)

Trzyosiowy wózek z układem radialnego ustawiania skrajnych zestawów kołowych (opis na powiększeniach)
Zestaw kołowy z układem radialnego nastawiania (opis na 1 powiększeniu)
Układ dźwigniowo-cięgnowy układu ustawiania radialnego skrajnych zestawów kołowych (opis na powiększeniach)
Dźwignie nastawiające i cięgno łączące
W związku z zastosowaniem powyższego układu radialnego w wózkach napędowych, nastawianie radialne zestawów jest powiązane z zespołami napędowymi (silnikami trakcyjnymi i przekładniami) opartymi na osiach zestawów (niepokazane na powyższych fotografiach). Radialny obrót zestawu kołowego powoduje obrót silnika trakcyjnego z przekładnią podwieszonego podatnie do poprzecznic ramy wózka.
Gdy pierwszy zestaw kołowy (patrząc w kierunku jazdy), na skutek naporu poprzecznego na szyny toru, nastawia się radialnie w stosunku do przebiegu łuku torowego, dźwigniowo-cięgnowy układ mechaniczny wymusza radialne nastawienie się trzeciego zestawu kołowego.
Poniższa animacja pokazuje w uproszeniu działanie powyższego układu kinematycznego.

Poglądowa animacja mechanizmu dźwigniowo-cięgnowego nastawiania radialnego zestawów kołowych

Zespół napędowy lokomotywy Class 6000 (opis na powiększeniach)
Wsporniki zawieszenia silnika trakcyjnego na poprzecznicy ramy wózka (na poprzecznicy widoczna dźwignia nastawiająca układu radialnego)
Zobacz opis zespołów napędowych - tutaj.
W wózkach trzyosiowych niewyposażonych w układ nastawiania radialnego w celu redukcji niekorzystnego oddziaływania zestawów kołowych na tor. stosuje się np. środkowy zestaw kołowy z kołami o cieńszych obrzeżach, tak by zapewnić zwiększony luz poprzeczny pomiędzy obrzeżem a szyną, gdy wózek ustawiony jest w układzie cięciwy względem krzywizny poziomej szyn toru. Innym rozwiązaniem, jest też zastosowanie środkwoego zestawu kołowego z zapewnionym większym luzem poprzecznym, który podczas przejazdu po łuku przesuwa się poprzecznie, zmniejszająć tym samym napór poprzeczny na szyny generowany przez koła skrajnych zestawów.
Układy dźwigniowo-cięgnowe nastawiania radialnego zestawów kołowych można spotkać również w wózkach dwuosiowych z rozwiązaniami kinematycznymi analogicznymi do wyżej opisanego. W najnowszych rozwiązaniach, układ naprowadzania zastawów kołowych powiązany jest cięgnowo również z nadwoziem pojazdu, uzależniając jego pracę w odniesieniu do przemieszczania się nadwozia względem wózka (skrętu wózka). Najpopularniejsze układy stosowane w wózkach dwuosiowych opisane są np. w publikacji "Podwozia wózkowe pojazdów szynowych" autorstwa Zdzisława Romaniszyna.

Przykładowe układy radialnego ustawiania wg "Podwozia wózkowe pojazdów szynowych", Z. Romaniszyn - IPSz 2005