具体实施方式

这里描述的主题的实施例涉及用于车辆的制动组件或制动盘，其被联接到车轮的腹板，以致当移除车轮时，制动组件可以针对更换车轮被重复使用。为此，制动组件的摩擦环包括具有安装组件的摩擦环主体，该安装组件具有围绕开口的弓形主体，该开口接收柔性紧固件单元以用于将车轮的腹板联接在摩擦环和第二摩擦环之间。通过具有弓形形状，弓形形状的主体减少了在腹板和摩擦环之间传输的热，从而减少了热磨损，同时柔性紧固件单元允许变形发生，而不需制动组件与车轮的腹板集成。因此，当期望更换车轮时，制动组件可以被重复使用。

图1图示了可以利用如这里所述的制动组件（图2）的车辆系统102的示意图。在一个示例中，车辆系统可以是超高速（VHS）铁轨车辆，其包括用于承载乘客的铁轨车辆。车辆系统可以被构造成在从起始或出发位置到目的地或到达位置的旅途中沿着路线104行进。路线可以是道路、轨道、铁轨、空域、水域等。车辆系统包括推进生成车辆108和非推进生成车辆110，它们彼此机械地互连以便沿着路线一起行进。车辆系统可以包括至少一个推进生成车辆和可选地一个或更多个非推进生成车辆。在一个示例中，单个车辆可以是火车或者越野车辆。

推进生成车辆可以被构造成产生牵引效力来沿着路线推进（例如，拉或推）非推进生成车辆。推进生成车辆包括推进子系统，其包括生成牵引效力来推进车辆系统的一个或更多个牵引马达。推进生成车辆可以在此被称为推进车辆，并且非推进生成车辆可以在此被称为车厢（car）。虽然图1中示出了一个推进车辆和一个车厢，不过车辆系统可以包括多个推进车辆和/或多个车厢。在替代性实施例中，车辆系统仅包括推进车辆，以致推进车辆不联接到车厢或另一种类的车辆。在一个示例中，推进车辆中的一个可以是多车辆系统中的领头车辆，其中其它车辆是多车辆系统种的远程车辆。具体地，远程车辆可以是推进生成车辆或者非推进生成车辆。

在图示的实施例中，车辆系统可以是铁轨车辆系统，并且路线可以是由一个或更多个铁轨形成的轨道。推进车辆可以是火车头，并且车厢可以是承载乘客和/或货物的铁轨车厢。替代性地，推进车辆可以是除了火车头之外的其它类型的铁轨车辆。在替代性实施例中，车辆系统可以是一个或更多个机动车辆、船舶、飞机、采矿车辆、农用车辆或其它非公路车辆（OHV）系统（例如，法律上不被允许和/或没有被设计成用于在公共道路上行进的车辆系统）或类似物。虽然这里提供的一些示例将路线描述为轨道，不过不是所有实施例均被限制成在铁路轨道上行进的铁轨车辆。一个或更多个实施例可以与非铁轨车辆和除了轨道之外的路线（诸如道路、路径、水路或类似路线）相结合地被使用。

在图1的示例中，车辆系统的车辆均包括接合路线的多个车轮120和将左车轮和右车轮联接在一起（图1中仅示出了左车轮）的至少一个轮轴122。每个车轮可以包括制动组件（未图示），其联接到车轮腹板（未图示）以用于减慢或者停止车辆和/或车辆系统。可选地，车轮和轮轴位于一个或更多个转向架或滚轴118上。可选地，转向架可以是固定的轮轴转向架，以致车轮旋转地固定到轮轴，从而左车轮与右车轮以相同的速度、量且同时旋转。车辆系统中的车辆可以彼此机械联接，诸如通过联接器。例如，推进车辆能够通过联接器123被机械联接到车厢。替代性地，车辆系统中的车辆可以彼此不机械联接，但是可以彼此逻辑联接。例如，车辆可以通过车辆彼此通信而彼此逻辑联接，以协调车辆彼此的运动，以致车辆作为车辆系统以车队或组一起行进。

图2图示了制动组件200的俯视平面图，并且图3图示了制动组件200的沿线3-3截取的截面图，该制动组件200被联接到车辆的车轮204的腹板202。在一个示例中，车辆是图1的车辆系统。图3仅图示了制动组件的一部分，并且具体地在制动组件和腹板之间的一个安装点。

制动组件包括具有摩擦环主体208的第一摩擦环206，该摩擦环主体208包括多个第一安装组件210。第一摩擦环主体的半径可以基于应用而变化，并且可以根据要被使用的制动盘的大小在500毫米和1200毫米（19.7英寸和47.2英寸）之间的范围内。具体地，大小与来自应用的热应力成正比。第一摩擦环（和第二摩擦环）可以通过机加工、模制、增材工艺或类似工艺形成，并且可以由钢、铸铁等形成。

参考图3，仅图示了单个安装组件；不过摩擦环主体包括围绕摩擦环主体定位的多个安装组件（如图2中所图示）。在一个示例，仅提供八个安装组件。替代性地，可以提供少于八个安装组件，或者多于八个安装组件。例如，可以提供十二个安装组件。

所示图的第一安装组件包括围绕第一开口214的第一弓形主体212。第一弓形主体可以是圆柱体、第一端具有比第二端更大的直径的截头圆锥形形状或者类似形状。在一个示例中，每个第一安装组件均包括第一弓形主体。在一个示例中，第一弓形主体的厚度在40毫米和47毫米之间，其中制动组件包括车轮，并且第一和第二摩擦环在125毫米和140毫米（4.9英寸和5.5英寸）之间的范围内。具体地，弓形主体与车轮腹板接触，从而允许摩擦环自由地圆锥形地变形，而不影响安装组件相互作用和功能。

替代性地，第一安装组件中的至少一个包括第一弓形主体，而另一个第一安装组件包括倒角主体。具体地，倒角主体是由切去边缘形成的主体，该切去边缘形成倾斜表面。倒角主体提供了与车轮腹板表面的最小间隙以便为摩擦环主体提供最大冷却效果。在一个示例中，倒角被形成为具有至少10°机加工。

与每个第一弓形主体间隔开的是多个第一径向翅片元件215。所述多个径向第一翅片元件围绕第一摩擦环主体径向定位在第一安装组件之间。具体地，高达5毫米（0.2英寸）的锥变或变形可以发生，以致当制动组件是全新的时在第一径向翅片和腹板之间的空间应该是至少2毫米（0.08英寸）。第一安装组件的半径居中在第一开口内、与理想平坦表面相切且之后覆盖整个第一径向翅片延伸。超过一定限度，当在第一径向翅片和车轮腹板之间的距离足够时，半径能够被替换成标准倒角以到达原始翅片的端部。

在车轮腹板的另一侧上并置的是第二摩擦环216。第二摩擦环可以包括具有第二安装组件220的第二摩擦环主体218，该第二安装组件220具有围绕第二开口224的第二弓形主体222。具体地，第二摩擦环可以基本类似于第一摩擦环。为此，第二弓形主体可以是圆柱体、第一端具有比第二端更大的直径的截头圆锥形形状或者类似形状。在一个示例中，每个第二安装组件均包括第二弓形主体。替代性地，第二安装组件中的至少一个包括第二弓形主体，而另一个第二安装组件包括倒角主体。与每个第二安装组件间隔开的是多个第二径向翅片元件225。所述多个第二径向翅片元件围绕第二摩擦环主体径向定位在第二安装组件之间。

第二摩擦环对应于第一摩擦环，其中每个第一安装组件对应于对应的第二安装组件以使得每个第一开口与第二开口对齐。以此方式，柔性紧固件单元222可以穿过第一和第二开口中的每个和腹板布置以便将腹板固定在第一摩擦环和第二摩擦环之间。

柔性紧固件单元可以是将车轮腹板联接在第一摩擦环和第二摩擦环之间的螺钉、螺栓等。每个柔性紧固件单元包括围绕紧固件主体的弹性元件224。在一个示例中，弹性元件是围绕紧固件主体的柔性衬垫。弹性元件允许柔性紧固件单元变形而不需紧固件主体变为与腹板集成。以此方式，如果更换车辆的车轮，则制动组件可以与正更换的第一车轮分离并且之后被固定到第二更换车轮以便继续使用。通过允许制动组件分离并重复使用，降低了每次更换车轮时更换制动组件的成本。柔性紧固件单元也可以包括滑动销，其可以被集成在第一弓形主体和第二弓形主体内并且被穿过车轮的腹板布置。在一个示例中，滑动销通常是柔性紧固件单元的可移动块。

图4图示了更换铁轨车辆的车轮的方法400。车轮可以是图1-3的车轮。在402处，移除将第一车轮的腹板固定在第一摩擦环和第二摩擦环之间的多个柔性紧固件。第一摩擦环可以是如关于图2-3所述的第一摩擦环。具体地，第一摩擦环可以具有多个安装组件，其围绕第一摩擦环间隔开并且被构造成将第一摩擦环固定到车轮的腹板，并且第一摩擦环的所述多个安装组件中的至少一个可以包括围绕第一开口的第一弓形主体。第二摩擦环类似地可以是关于图2描述的第二摩擦环。具体地，第二摩擦环可以具有多个安装组件，其围绕第二摩擦环间隔开并且被构造成将第二摩擦环固定到第一车轮的腹板。第二摩擦环的所述多个安装组件中的至少一个可以包括围绕第二开口的第二弓形主体，其对应于第一弓形主体和第一开口。

在404处，第一车轮被更换成第二车轮。第二车轮可以基本类似于第一车轮，包括具有类似的大小和形状并且包括腹板。在406处，第一摩擦环和第二摩擦环被定位在腹板的相对侧上，以致在每个摩擦环的安装组件中的开口彼此对应。在408处，滑动销被穿过第二车轮的腹板布置。以此方式，相应地可以插入柔性紧固件。

在410处，第二车轮的腹板被固定在第一摩擦环和第二摩擦环之间。具体地，柔性紧固件单元可以被用于将第二车轮的腹板压缩在第一摩擦环和第二摩擦环之间。具体地，因为紧固件的柔性，变形不会导致制动组件与第一车轮集成，从而允许在仍使用相同制动组件的同时用第二车轮更换第一车轮。以此方式，节省了成本，因为仍具有可用寿命的制动组件不被丢弃和更换。

在一个或更多个实施例中，提供用于制动组件的摩擦环，其可以包括第一摩擦环主体和多个安装组件，所述安装组件围绕第一摩擦环主体间隔开并且被构造成将第一摩擦环主体固定到车轮的腹板。安装组件中的所述至少一个可以包括围绕开口的弓形主体和被穿过开口布置并被构造成被穿过车轮的腹板布置的柔性紧固件单元。

可选地，弓形主体是围绕开口的圆柱形。替代性地，弓形主体是围绕开口的截头圆锥形形状。在一个示例中，弓形主体接合腹板并且被构造成允许第一摩擦环主体圆锥形地变形。在一方面中，安装组件中的所述至少一个也可以包括滑动销，其被集成在弓形主体内并且被构造成穿过车轮的腹板布置。在另一方面中，所述多个安装组件可以包括绕摩擦环间隔开的仅八个安装组件。在一个示例中，所述八个安装组件可以彼此等距间隔开。

可选地，摩擦环也可以包括与安装组件中的所述至少一个间隔开的径向翅片。在一方面中，安装组件中的至少一个可以包括具有倒角端部的主体，该端部被构造成联接到车轮的腹板。在另一方面中，柔性紧固件可以包括至少一个弹性元件。

在一个或更多个实施例中，提供制动组件，其可以包括具有多个安装组件的第一摩擦环，所述多个安装组件围绕第一摩擦环间隔开并且被构造成将第一摩擦环固定到车轮的腹板。第一摩擦环的所述多个安装组件中的至少一个可以包括围绕第一开口的第一弓形主体。制动组件也可以包括第二摩擦环，所述第二摩擦环具有围绕第二摩擦环间隔开并且被构造成将第二摩擦环固定到车轮的腹板的多个安装组件。第二摩擦环的所述多个安装组件中的所述至少一个可以包括围绕第二开口的第二弓形主体，其对应于第一弓形主体和第一开口。制动组件也可以包括柔性紧固件，其被穿过第一开口和第二开口布置并且被构造成穿过车轮的腹板布置，以致将车轮的腹板固定在第一弓形主体和第二弓形主体之间。

可选地，第一弓形主体和第二弓形主体中的至少一个可以是圆柱体或截头圆锥形形状。在一方面中，制动组件也可以包括滑动销，其被集成在第一弓形主体和第二弓形主体内并且被构造成穿过车轮的腹板布置。在另一方面中，第一摩擦环可以包括与第一弓形主体间隔开的至少一个第一径向翅片，并且第二摩擦环可以包括与第二弓形主体间隔开的至少一个第二径向翅片。

可选地，第一摩擦环的安装组件中的至少一个可以包括具有倒角端部的主体，该端部被构造成联接到车轮的腹板。在一方面中，柔性紧固件可以包括至少一个弹性元件。在另一方面中，车轮可以被构造成接合轨道。在一个示例中，第一摩擦环可以不包括所述多个安装组件中具有倒角表面的安装组件。在另一示例中，第一摩擦环可以与第二摩擦环相同。

在一个或更多个实施例中，提供更换铁轨车辆的车轮的方法，其可以包括移除将第一车轮的腹板固定在第一摩擦环和第二摩擦环之间的多个柔性紧固件。第一摩擦环可以具有多个安装组件，其围绕第一摩擦环间隔开并且被构造成将第一摩擦环固定到车轮的腹板，并且第一摩擦环的所述多个安装组件中的至少一个包括围绕第一开口的第一弓形主体。第二摩擦环可以具有多个安装组件，其围绕第二摩擦环间隔开并且被构造成将第二摩擦环固定到第一车轮的腹板，并且第二摩擦环的所述多个安装组件中的至少一个可以包括围绕第二开口的第二弓形主体，其对应于第一弓形主体和第一开口。方法也可以包括用第二车轮更换第一车轮，并且将第二车轮的腹板固定在第一摩擦环和第二摩擦环之间。

可选地，方法也可以包括在将第二车轮的腹板固定在第一摩擦环和第二摩擦环之间之前将滑动销穿过第二车轮的腹板布置。

单数形式“一”、“一个”和“这个”包括复数参考物，除非上下文清楚地另外指示。“可选的”或者“可选地”意味着随后描述的事件或情况可以发生或可以不发生，并且该描述可以包括事件发生的情形和其不发生的情形。如这里贯穿说明书和权利要求所使用的近似性语言可以应用于修饰任何可允许地变化的定量表示，而不会导致可以与其相关的基本功能的变化。因此，由诸如“大约”、“基本”和“近似”的术语修饰的值可以不被限制成指定的精确值。在至少一些情形中，近似语言可以对应于测量该值的仪器的精度。在此以及贯穿说明书和权利要求，可以组合和/或交换范围限制，可以识别这些范围并包括其中包含的所有子范围，除非上下文或语言另有指示。

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