CN107336455B - 一种新型卧式螺旋挤压固液分离机 - Google Patents

Abstract

本发明公开一种新型卧式螺旋挤压固液分离机，包括外壳、轮辐支架、送料脱水机构及压力调节机构，外壳包括主壳体和锥形壳体，主壳体和锥形壳体分别设置于轮辐支架的前后两侧，主壳体的内部设有圆筒筛网组，锥形壳体的内部设有与其相匹配的锥筒筛网组。送料脱水机构设置于圆筒筛网组内，包括空心轴及前螺旋片，前螺旋片设置于空心轴的外侧。空心轴的后端设置有锥形压头，其外侧设有后螺旋片。压力调节机构设置于出料口，其包括滑动套、螺母座及压力调节缸组。本发明设计有多处脱水结构，通过两个螺旋片对物料进行分级脱水，脱水能力强，能够实时对物料的压力进行调节，体积小，效率高，避免物料堵塞、自动化程度高。

Description

一种新型卧式螺旋挤压固液分离机

技术领域

本发明涉及机械技术领域，具体涉及一种新型卧式螺旋挤压固液分离机。

背景技术

现有的固液分离机按照其机械结构可分为多个类型，其中螺旋挤压式固液分离机应用最为广泛，通常与粉碎机配合使用，实现对物料的脱水处理。固液分离机的应用领域广泛，主要包括以下几个方面：(1)工厂精加工过程中，可用于对果蔬榨汁，酿酒、造纸、制药及其它工业产品的固液分离。(2)农作物收获期间，田间地头的农产品的秸、叶、根、蔓、果等经粉碎加工进行固液分离。(3)对于养殖业的青贮饲料，也可采用固液分离机脱水处理后存放。(4)对于农贸市场的瓜果蔬菜垃圾，收集后在现场及时加工处理脱水，防止腐败变质后污染环境。(5)对畜牧养殖牲畜粪便，进行固液分离。(6)对于沼气发酵池内的物质，进行固液分离。(7)生长于江、河、湖、海里的水生植物(例如：水葫芦、水草、浒苔、海藻等)，用船载粉碎机与固液分离机到达植物生长区域，对水生植物收集粉碎、脱水包装，使其得到利用。(8)打捞收集漂浮水面的垃圾，采用船载的粉碎机与固液分离机适时粉碎脱水、压缩打包。

目前现有的螺旋挤压式固液分离机，主要存在以下几个方面的缺陷：(1)物料仅在压固液分离机的出料口附近挤压脱水，脱水结构及脱水位置单一，造成脱水效果不佳，能耗大。(2)压固液分离机的出料口附近的挤压空间保持不变，容易造成物料的阻塞，难以排出，容易烧坏电机。(3)出料口附近的物料易结成较硬的块状，使螺旋片难以推动后续物料前进，造成物料对滤网的堵塞，降低其排水性能，还对滤网造成破坏。鉴于现有的固液分离机存在的上述几个缺陷，需要提出一种新型卧式螺旋挤压固液分离机，提高其实际操作的使用效果。

发明内容

针对上述现有技术存在的缺陷，本发明提出一种新型卧式螺旋挤压固液分离机，解决物料的脱水效果不佳，及物料易堵塞的问题。

本发明为了实现上述目的，采用的技术解决方案是：

一种新型卧式螺旋挤压固液分离机，包括外壳、轮辐支架、送料脱水机构及压力调节机构，外壳包括主壳体和锥形壳体，主壳体和锥形壳体分别设置于轮辐支架的前后两侧。主壳体的前端上方设有料斗，锥形壳体后侧的收口端为出料口。主壳体的内部设有圆筒筛网组，锥形壳体的内部设有与其相匹配的锥筒筛网组。送料脱水机构设置于圆筒筛网组内，包括空心轴及前螺旋片，前螺旋片设置于空心轴的外侧。空心轴的前端伸出主壳体的外部，其后部与轮辐支架转动相连。空心轴的后端设置有锥形压头，锥形压头位于轮辐支架后侧且与空心轴可拆卸相连，其外侧设有后螺旋片，锥形压头及后螺旋片均位于锥筒筛网组内。所述锥形压头的内部设置有排水腔，排水腔与空心轴的内部相通。压力调节机构设置于出料口处，其包括滑动套、螺母座及压力调节缸组。主壳体的下方设有水盘。

优选地，圆筒筛网组和锥筒筛网组均为双层筛网，由一内筛网和一外筛网构成。所述圆筒筛网组由两个半圆筒结构双层筛网组扣合构成，位于上方的半圆筒结构双层筛网组与位于下方的半圆筒结构双层筛网组可拆卸连接。主壳体包括上半壳体和下半壳体，上半壳体和下半壳体可拆卸连接。圆筒筛网组与主壳体之间以及锥筒筛网组与锥形壳体之间，均设置有多个筋板。所述锥形压头的外壁与锥筒筛网组的内壁相配合，形成后端收口状的环形空腔结构。

优选地，所述后螺旋片、前螺旋片均包括螺旋片本体及螺旋盖板，螺旋盖板有多个，沿螺旋片本体的环绕方向依次固定安装于螺旋片本体的后侧壁上。后螺旋片或前螺旋片的螺旋片本体与螺旋盖板的结合处，具有以空心轴的轴线为中心呈环形散射分布的多个排水通道。排水通道由螺旋片本体后侧壁的后排水槽，与螺旋盖板前侧壁的前排水槽相互配合构成。后螺旋片和前螺旋片内的各排水通道一端与空心轴的内部相通，另一端封闭。

优选地，各螺旋盖板对应每个排水通道的位置设有一组排水孔，每组排水孔由沿其对应的排水通道等间隔排布的多个排水孔组成，所有排水孔与其对应的排水通道均相通。

优选地，轮辐支架包括轴承座、外固定环及多个支撑部，轴承座通过环形均匀布置的多个支撑部与外固定环相连，外固定环的前后两侧分别与锥筒筛网组和圆筒筛网组相连。支撑部的横截面为椭圆形结构，其横截面的长轴与空心轴的轴线平行。各支撑部的侧壁上均设置有若干个泄水孔，所有泄水孔都与轴承座内部的泄水腔相通，泄水腔通过第一排水管连接水盘。

优选地，所述滑动套设有锥形结构的卸料孔，其一端与出料口的内壁密封滑动连接，另一端伸出锥形壳体的后端且设有手轮。螺母座位于出料口和手轮之间，与滑动套的外壁螺纹连接。锥形压头的后端设置有调节压头，调节压头为锥形结构且与锥形压头可拆卸连接，在滑动套靠近锥形压头时，调节压头的外壁与滑动套前端的内壁相配合，形成收口结构的挤压空腔。所述出料口由两段锥形孔相连构成，位于后侧的锥形孔的锥度小于位于前侧的锥形孔的锥度。

优选地，螺母座与设置在锥形壳体后端的定位销组滑动连接，定位销组由出料口外侧的至少两个定位销构成。压力调节缸组设置在螺母座的前侧，由布置在出料口外侧的多个压力调节缸组成，多个压力调节缸同步驱动螺母座前后滑动。主壳体位于轮辐支架前侧的内壁设置有第一压力传感器，主壳体位于出料口前侧的内壁设置有第二压力传感器，第一、第二压力传感器均与压力调节缸组电连接。

优选地，所述主壳体的前侧外部设置有集水箱，空心轴的前端与集水箱相连相通，集水箱通过第二排水管连接水盘。所述空心轴位于主壳体与集水箱之间设有皮带轮，皮带轮通过三角带与电机相连。

优选地，滑动套与出料口相连的一端的外侧设密封件，所述密封件实现滑动套的外壁与出料口的内壁之间的滑动密封。

优选地，所述主壳体的下方设置有底架，底架为钢结构框架结构，水盘安装在底架上。

通过采用前述技术方案，本发明的有益技术效果是：本发明中的前螺旋片和后螺旋片均采用螺旋片本体和螺旋盖板组合构成的复合螺旋片结构，复合螺旋片内的多个排水通道在物料输送和挤压过程中提高对物料的脱水、排水效果。前螺旋片和后螺旋片分别布位于轮辐支架的前后两侧，采用两段式的布置方式目的是在轮辐支架的前后两侧各实现一次脱水和排水，并保证物料脱出的水分能够及时排出，提高脱水和排水的效率。所述轮辐支架的任意相邻两个支撑部之间形成收口状的通道，且支撑部的外壁设置有多个泄水孔，在物料通过任意两个支撑部时再次进行挤压、脱水、排水，结合以上叙述可知本发明公开的固液分离机通过对物料多级脱水，提高脱水、排水的效果，经脱水后的物料含水率极低，体积小，节省存放空间，降低运输成本。同时在出料口上配置压力调节机构，自动调节出料口附近的空间，对物料的挤压进行调节，避免脱水后形成的具有弹性和粘性的物料堵塞出料口，使脱水后的物料及时排出、收集，另外，主壳体和圆筒筛网组均采用分体体式结构，便于清理和避免造成滤网堵塞及破坏的问题，提高设备的使用寿命。本发明在使用时，可装载于车、船等运载工具上与破碎机配合使用，可对工业原料、工业本成品、农产品、水生植物、瓜果蔬菜垃圾、生活垃圾等进行脱水处理，应用范围广，脱水后的物料不再产生二次危害，脱水率高，易于保存或二次加工，起到环保和变废为宝的作用。物料经分离后，添加有益菌种发酵，固体可做饲料或饲料添加，也可制造有机肥，液体发酵做有机肥，结合滴灌回到属地土壤，用于城市园林绿化，田间农作物的水、肥供应，消除废弃物腐烂产生污水对环境的污染源。

附图说明

图1是本发明一种新型卧式螺旋挤压固液分离机的结构原理示意图。

图2是图1中本发明某一部分的结构原理示意图，示出的是送料脱水机构。

图3是图1中本发明另一部分的结构原理示意图，示出的是轮辐支架及相关部件。

图4是图3中某一部件的A-A视向的剖视图，示出的是支撑部。

具体实施方式

下面结合附图对本发明进行详细说明：

结合图1至图4，一种新型卧式螺旋挤压固液分离机，包括外壳1、轮辐支架5、送料脱水机构2及压力调节机构3，轮辐支架5包括轴承座51、外固定环53及多个支撑部52，轴承座51通过环形均匀布置的多个支撑部52与外固定环53的内侧壁相连成一体。所述外壳1包括主壳体11和锥形壳体12，锥形壳体12位于主壳体11的后方，主壳体11和锥形壳体12分别固定安装于轮辐支架5的前后两侧。锥形壳体12前端的大口径端与轮辐支架5的外固定环53固定连接，主壳体11和锥形壳体12通过多个支撑部52之间的空间相通。锥形壳体12后侧的小口径端为外壳1的出料口13，所述主壳体11的前端上方安装有料斗14，料斗14为漏斗状结构，料斗与主壳体11的内部空间相通。所述外壳1的下方设置有钢制框架结构的底架15，底架15上可拆卸安装有水盘16，水盘16位于主壳体11的正下方。

送料脱水机构2设置于外壳1的内部，主壳体11的内部设有圆筒筛网组4，锥形壳体12的内部设有与其相匹配的锥筒筛网组8，圆筒筛网组4和锥筒筛网组8均为双层筛网，包括一内筛网41和一外筛网42，内筛网41的网孔小于外筛网42的网孔，外筛网42套在内筛网41的外部，主要起支撑作用。所述圆筒筛网组4由两个半圆筒结构双层筛网组扣合构成，位于上方的半圆筒结构双层筛网组与位于下方的半圆筒结构双层筛网组可拆卸连接。主壳体11包括上半壳体和下半壳体，上半壳体和下半壳体可拆卸连接，通过打开主壳体11的上半壳体可将圆筒筛网组4的上方的半圆筒结构双层筛网组拆卸、清洗。圆筒筛网组4和锥筒筛网组8的外部沿其轴向布置的多个筋板17，筋板17可实现圆筒筛网组4和锥筒筛网组8与外壳1的内壁之间的支撑作用。圆筒筛网组4端的顶部与料斗14对应的位置开有进料口，便于通过料斗14可以向主壳体11的内部添加物料。

送料脱水机构2包括空心轴21及锥形压头22，空心轴21的外侧螺旋环绕固定有前螺旋片23。所述锥形压头22设置于空心轴21的后端，其前侧的大头端通过反向螺纹与空心轴21可拆卸相连，锥形压头22的外侧螺旋环绕固定有后螺旋片24，锥形压头22和其外侧的后螺旋片24均位于锥筒筛网组8内，后螺旋片24的外轮廓与锥筒筛网组8的内壁相匹配。所述锥形压头22的外壁与锥筒筛网组8的内壁相配合，形成后端收口状的环形空腔结构。所述锥形压头22的内部设置有排水腔221，排水腔221与空心轴21的内部相通，锥形压头22位于轮辐支架5的后侧，空心轴21的后部通过设置在轴承座51内的轴承与轮辐支架5转动连接，轮辐支架5主要起支撑空心轴21的作用，空心轴21的前端伸出主壳体11的外部，通过设置在主壳体11前侧壁上的轴承与外壳1相连。

所述后螺旋片24、前螺旋片23均包括螺旋片本体27及螺旋盖板28，螺旋盖板28有多个，沿螺旋片本体27的环绕方向依次排布于螺旋片本体27的后侧壁上，各螺旋盖板28均与螺旋片本体27可拆卸连接。后螺旋片24和前螺旋片23的螺旋片本体27与螺旋盖板28的结合处，具有以空心轴21的轴线为中心呈环形散射分布的多个排水通道25。各排水通道25由螺旋片本体27后侧壁的后排水槽与螺旋盖板28前侧壁的前排水槽相互配合构成，各排水通道25一端与空心轴的内部相通，另一端封闭。后螺旋片24的所有排水通道25的一端与锥形压头22内部的排水腔221相通，另一端至后螺旋片24边缘处封闭，前螺旋片23的所有排水通道25的一端与空心轴21的内部相通，另一端至前螺旋片23的的边缘处封闭。各螺旋盖板28对应每个排水通道25相对应的位置设有一组排水孔26，每组排水孔26由沿其对应的排水通道25等间隔排布的多个排水孔组成，所有排水孔与其对应的排水通道25均相通，分离出的液体可通过螺旋盖板28的排水孔进入排水通道25内，再由排水通道25进入空心轴21的内部。

支撑部52的横截面为椭圆形结构，该横截面长轴的轴线平行于空心轴21的轴线，各支撑部52的一端连接轴承座51，另一端连接外固定环53，任意相邻两个支撑部52之间形成收口结构的通道，对物料的通过起到一定的阻滞作用，与前螺旋片23配合对物料实现初级脱水。各支撑部52前侧部分的侧壁上均设置有若干个泄水孔521，所有泄水孔521都与轴承座51内部的泄水腔511相通，泄水腔511通过第一排水管54连接水盘16，可将泄水腔511内的水导入至水盘16内。所述壳体1的前侧外部通过支架固定安装有集水箱18，空心轴21的前端与集水箱18通过迷宫密封的方式相连，且空心轴21的内部与集水箱18的内部相通，空心轴21内的水导入集水箱18，再通过第二排水管19排至水盘16内。所述空心轴21位于壳体1与集水箱18之间固定安装有皮带轮9，皮带轮9通过三角带91与电机10相连，电机10通过皮带轮9驱动空心轴21和锥形压头22转动。

压力调节机构3设置于出料口13，其包括滑动套31、螺母座32及压力调节缸组33。所述滑动套31的内部开有锥形结构的卸料孔311，卸料孔311的收口端位于滑动套31的后侧，滑动套31前端与出料口13的内壁密封滑动连接，通过设置在滑动套31外侧壁上的橡胶密封圈实现与出料口13内壁之间的密封，滑动套31后部伸出外壳1的外部，且固定安装有手轮34，滑动套31的后端部具有向外的翻边，翻边便于固定收集袋。螺母座32位于出料口13和手轮34之间，与滑动套31的外壁通过螺纹连接，转动手轮34可使滑动套31相对于出料口13内壁滑动。螺母座32与设置在外壳1后端的定位销组6滑动连接，定位销组6由布置在出料口13外侧的至少两个定位销构成，螺母座32可相对于定位销滑动，带动滑动套31在出料口13内横向滑动。所述出料口13由两段锥形孔相连构成，两段锥形孔首尾平滑过渡相连，且两段锥形孔的轴线重合，位于后侧的锥形孔的锥度小于位于前侧的锥形孔的锥度。锥形压头22的后端设置有调节压头29，调节压头29为锥形结构且与锥形压头22可拆卸连接，在滑动套31靠近锥形压头22时，调节压头29的外壁与滑动套31的前端的内壁相配合，形成收口结构的挤压空腔，可在物料脱水排料前再进行一次挤压，提高脱水效果。

压力调节缸组7设置在螺母座32的前侧，由环形布置在出料口13外侧的多个压力调节缸组成，各压力调节缸的伸缩端与螺母座32连接，同步驱动螺母座32实现沿定位销的滑动。外壳1位于轮辐支架5前侧的内壁上，设置有第一压力传感器71，锥形壳体12位于出料口13前侧的内壁上，设置有第二压力传感器72，第一压力传感器71、第二压力传感器72均与压力调节缸组7电连接。第一压力传感器71和第二压力传感器72，分别检测壳体1内部对应位置物料的压力，并将获得的压力信号输送至压力调节缸组7，压力调节缸组7根据接收的信号，调节滑动套31的位置，实现外壳1内部物料压力的调节，避免发生堵塞。

本发明的工作过程如下：将物料先加入粉碎机进行粉碎，启动电机10，电机10带动空心轴21和锥形压头22转动，通过料斗14将粉碎后得到的粉碎物料连续加入主壳体11内，前螺旋片23驱动粉碎物料前进至轮辐支架5的前侧进行堆积，粉碎物料在前螺旋片23的作用下于轮辐支架5前侧实现初级脱水，初级脱水形成液体可通过前螺旋片23的排水通道25排至空心轴21的内部，再经过空心轴21的前端的集水箱18，进入水盘16。在经过轮辐支架5时，初级脱水后的物料由轮辐支架5的支撑部52之间的空隙通过，由于支撑部52的截面结构为带有泄水孔521的椭圆结构，对初级脱水后的物料进行中间挤压脱水，脱出的液体经过泄水腔511排至水盘16内。

经过中间挤压脱水后的物料经过轮辐支架5到达锥形壳体12内，并由后螺旋片24驱动初级脱水后的物料前进至锥形壳体12的后部进行堆积。锥形壳体12后部堆积物料达到一定量的时候，初级脱水后的物料在后螺旋片24的作用下再次进行挤压，实现终级脱水。在终级脱水时挤压出的液体经过后螺旋片24的排水通道25进入锥形压头22内部的排水腔221，再经过空心轴21的内部进入集水箱18。在初级脱水过程中，会有一部分挤压出的液体经过主壳体11对应的圆筒筛网组4汇流至进入主壳体11底部，进入壳体1底部的水盘16进行收集。在终级脱水过程中，也会有一部分挤压出的液体经过锥形壳体12对应的锥筒筛网组8排出，进入壳体1底部的水盘16进行收集。

经过多级脱水后的物料含水量很低，经过出料口13排出，进入设置在出料口13外部的长条结构包装袋内收集、打包。上述物料添加、输送及脱水过程均为连续的过程。物料在轮辐支架5和锥形壳体12进行脱水时，第一压力传感器71和第二压力传感器72，检测物料的压力，并将数据信息传输送至压力调节缸组7根据接收的信号，调节滑动套31在出料口13的位置，实现锥形壳体12内部空间的调节，防止物料在该处发生堵塞，保证生产的连续进行，避免损坏设备。

当然，上述说明并非是对本发明的限制，本发明也并不仅限于上述举例，本技术领域的技术人员在本发明的实质范围内所做出的变化、改型、添加或替换，也应属于本发明的保护范围。

Claims (8)

1.一种新型卧式螺旋挤压固液分离机，包括外壳、轮辐支架、送料脱水机构及压力调节机构，其特征在于，外壳包括主壳体和锥形壳体，主壳体和锥形壳体分别设置于轮辐支架的前后两侧；主壳体的前端上方设有料斗，锥形壳体后侧的收口端为出料口；主壳体的内部设有圆筒筛网组，锥形壳体的内部设有与其相匹配的锥筒筛网组；送料脱水机构设置于圆筒筛网组内，包括空心轴及前螺旋片，前螺旋片设置于空心轴的外侧；空心轴的前端伸出主壳体的外部，其后部与轮辐支架转动相连；空心轴的后端设置有锥形压头，锥形压头位于轮辐支架后侧且与空心轴可拆卸相连，其外侧设有后螺旋片，锥形压头及后螺旋片均位于锥筒筛网组内；所述锥形压头的内部设置有排水腔，排水腔与空心轴的内部相通；压力调节机构设置于出料口处，其包括滑动套、螺母座及压力调节缸组；主壳体的下方设有水盘；

圆筒筛网组和锥筒筛网组均为双层筛网，由一内筛网和一外筛网构成；所述圆筒筛网组由两个半圆筒结构双层筛网组扣合构成，位于上方的半圆筒结构双层筛网组与位于下方的半圆筒结构双层筛网组可拆卸连接；主壳体包括上半壳体和下半壳体，上半壳体和下半壳体可拆卸连接；圆筒筛网组与主壳体之间以及锥筒筛网组与锥形壳体之间，均设置有多个筋板；所述锥形压头的外壁与锥筒筛网组的内壁相配合，形成后端收口状的环形空腔结构；

所述后螺旋片、前螺旋片均包括螺旋片本体及螺旋盖板，螺旋盖板有多个，沿螺旋片本体的环绕方向依次固定安装于螺旋片本体的后侧壁上；后螺旋片或前螺旋片的螺旋片本体与螺旋盖板的结合处，具有以空心轴的轴线为中心呈环形散射分布的多个排水通道；排水通道由螺旋片本体后侧壁的后排水槽，与螺旋盖板前侧壁的前排水槽相互配合构成；后螺旋片和前螺旋片内的各排水通道一端与空心轴的内部相通，另一端封闭。

2.根据权利要求1所述的一种新型卧式螺旋挤压固液分离机，其特征在于，各螺旋盖板对应每个排水通道的位置设有一组排水孔，每组排水孔由沿其对应的排水通道等间隔排布的多个排水孔组成，所有排水孔与其对应的排水通道均相通。

3.根据权利要求1所述的一种新型卧式螺旋挤压固液分离机，其特征在于，轮辐支架包括轴承座、外固定环及多个支撑部，轴承座通过环形均匀布置的多个支撑部与外固定环相连，外固定环的前后两侧分别与锥筒筛网组和圆筒筛网组相连；支撑部的横截面为椭圆形结构，其横截面的长轴与空心轴的轴线平行；各支撑部的侧壁上均设置有若干个泄水孔，所有泄水孔都与轴承座内部的泄水腔相通，泄水腔通过第一排水管连接水盘。

4.根据权利要求1所述的一种新型卧式螺旋挤压固液分离机，其特征在于，所述滑动套设有锥形结构的卸料孔，其一端与出料口的内壁密封滑动连接，另一端伸出锥形壳体的后端且设有手轮；螺母座位于出料口和手轮之间，与滑动套的外壁螺纹连接；锥形压头的后端设置有调节压头，调节压头为锥形结构且与锥形压头可拆卸连接，在滑动套靠近锥形压头时，调节压头的外壁与滑动套前端的内壁相配合，形成收口结构的挤压空腔；所述出料口由两段锥形孔相连构成，位于后侧的锥形孔的锥度小于位于前侧的锥形孔的锥度。

5.根据权利要求1或4所述的一种新型卧式螺旋挤压固液分离机，其特征在于，螺母座与设置在锥形壳体后端的定位销组滑动连接，定位销组由出料口外侧的至少两个定位销构成；压力调节缸组设置在螺母座的前侧，由布置在出料口外侧的多个压力调节缸组成，多个压力调节缸同步驱动螺母座前后滑动；主壳体位于轮辐支架前侧的内壁设置有第一压力传感器，主壳体位于出料口前侧的内壁设置有第二压力传感器，第一、第二压力传感器均与压力调节缸组电连接。

6.根据权利要求1所述的一种新型卧式螺旋挤压固液分离机，其特征在于，所述主壳体的前侧外部设置有集水箱，空心轴的前端与集水箱相连相通，集水箱通过第二排水管连接水盘；所述空心轴位于主壳体与集水箱之间设有皮带轮，皮带轮通过三角带与电机相连。

7.根据权利要求1所述的一种新型卧式螺旋挤压固液分离机，其特征在于，滑动套与出料口相连的一端的外侧设密封件，所述密封件实现滑动套的外壁与出料口的内壁之间的滑动密封。

8.根据权利要求1所述的一种新型卧式螺旋挤压固液分离机，其特征在于，所述主壳体的下方设置有底架，底架为钢结构框架结构，水盘安装在底架上。

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