Radsatz für Schienenfahrzeuge: Technische Kernanforderungen und Sicherheitsanalyse

Ein Radsatz ist eine integrale Baugruppe, die durch Presspassung zweier Räder auf einer einzelnen Achse mithilfe einer Presspassung entsteht, die typischerweise durch Kaltpressen erreicht wird. Es ist eines der wichtigsten Bauteile eines Drehgestells und ein entscheidender Faktor für die Betriebssicherheit von Schienenfahrzeugen. Daher gelten für Radsätze bei Neufertigung, Generalüberholung, Depotwartung, Zwischenreparatur, vorübergehender Reparatur und im laufenden Betrieb strenge technische Anforderungen und Managementsysteme.

An der Rad-Achsen-Schnittstelle wird eine Presspassung verwendet, um eine feste Verbindung zu gewährleisten. Aus Sicherheitsgründen ist jede Lockerung strengstens untersagt. Der Radsatz trägt das gesamte Gewicht des Fahrzeugs, läuft mit hoher Geschwindigkeit auf der Schiene und ist verschiedenen statischen und dynamischen Belastungen ausgesetzt, die sowohl vom Wagenkasten als auch von den Schienen übertragen werden, was zu einem sehr komplexen Spannungszustand führt. Daher muss ein Radsatz für Schienenfahrzeuge die folgenden vier Grundanforderungen erfüllen:

• Ausreichende Festigkeit, um einen sicheren Betrieb bei der maximal zulässigen Geschwindigkeit und Last zu gewährleisten;

• Geringstmögliches Gewicht bei ausreichender Festigkeit und Lebensdauer, mit einem gewissen Grad an Elastizität zur Reduzierung der Rad-Schiene-Wechselkräfte;

• Niedriger Rollwiderstand und gute Verschleißfestigkeit zur Reduzierung des Traktionsbedarfs und zur Verlängerung der Lebensdauer;

• Anpassungsfähigkeit an geraden und gebogenen Gleisbetrieb, mit der notwendigen Sicherheitsmarge gegen Entgleisung.