CN109682595A - 一种中央齿轮副着色检测装置 - Google Patents
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Abstract
本申请属于航空发动机装配与维护领域,特别涉及一种中央齿轮副着色检测装置,主要包括:基座(70),用于为中央齿轮副着色检测装置提供安装基准;第一齿轮安装组件(20)安装第一齿轮,第二齿轮安装组件(30)安装第二齿轮,第二齿轮与第一齿轮啮合组成中央齿轮副;加载力装置(50)为第一齿轮安装组件(10)或第二齿轮安装组件(20)加载预定的力,该力的方向指向中央齿轮副啮合的方向;阻滞离合器(60),阻滞离合器(60)与第一齿轮安装组件(10)或第二齿轮安装组件(20)同轴连接,为第一齿轮或第二齿轮作为被动齿轮时提供预定的阻滞力。消除了中央齿轮副轴承轴向游隙加载力大小,并对启动状态啮合印痕检查、被动齿轮阻滞力矩准确控制。
Description
技术领域
本申请属于航空发动机装配与维护领域,特别涉及一种中央齿轮副着色检测装置。
背景技术
中央齿轮副作为航空发动机传动功率的主提取部件,直接影响着发动机的平稳运行和功率的传递,齿轮副的承载能力、减小振动主要取决于齿面接触情况。受制造与安装的误差以及系统受载后变形等的影响,需检查评价装配环境下中央齿轮副进行齿面接触印痕和啮合间隙指标,以确保锥齿轮副安装精度符合设计要求,从而使齿轮副最终啮合状态更接近真实工况下的齿轮传动状态。
现有技术方案为由推离夹具和间隙测具组合实现中央齿轮副的合格性检测评定:推离夹具与大齿轮连接,为螺纹球头结构,由固定盘、推动盘、螺纹杆三个部分构成,推动盘利用螺纹安装在大齿轮前端螺纹上,固定盘利用三个爪固定在中央传动机匣上,通过旋转穿过固定盘的螺纹杆带动大齿轮向前或向后移动实现对大齿轮轴承游隙的消除控制。间隙测具与小齿轮连接,为涨芯结构,由芯轴和测量杆构成,与小齿轮通过涨芯夹簧固定,徒手向小齿轮施加轴向力使小齿轮向齿轮啮合中心靠近或偏离实现对小齿轮轴承游隙的消除控制,并徒手施加轻微力矩转小齿轮。
现有技术方案虽可以进行装配环境下中央齿轮副齿面接触印痕和啮合间隙指标的检测,但该检测夹具操作人员经验,测量精度低;且存在部分要求无法实现的缺陷,如轴向力大小的控制、被动齿轮阻滞力矩大小的控制和启动状态齿面接触印痕检测。
发明内容
本申请提供一种中央齿轮副着色检测装置,用于实现对中央齿轮副关键指标的合格性检测功能整合实现,解决现有技术中无法准确控制锥形的中央齿轮副消除轴承轴向游隙加载力大小、无法进行启动状态啮合印痕检查、被动齿轮阻滞力矩无法准确控制的至少一个问题。
本申请的技术方案是:
一种中央齿轮副着色检测装置,包括:
基座,用于为所述中央齿轮副着色检测装置提供安装基准;
机匣安装架组件,为所述中央齿轮副提供安装基准;
第一齿轮安装组件,所述第一齿轮安装组件的一端同轴安装有第一齿轮,所述第一齿轮安装组件的另一端转动连接在第一齿轮定位组件上,所述第一齿轮定位组件安装在所述基座上;
第二齿轮安装组件,所述第二齿轮安装组件一端同轴安装有第二齿轮,所述第二齿轮与所述第一齿轮啮合组成所述中央齿轮副;
加载力装置,所述加载力装置为所述第一齿轮安装组件或所述第二齿轮安装组件加载预定的力,该力的方向指向所述中央齿轮副啮合的方向;
阻滞离合器,所述阻滞离合器与所述第一齿轮安装组件或所述第二齿轮安装组件同轴连接,为所述第一齿轮或所述第二齿轮作为被动齿轮时提供预定的阻滞力。
根据本申请的至少一个实施方式,所述第一齿轮与所述第二齿轮为锥齿轮。
根据本申请的至少一个实施方式,所述机匣安装架组件包括;
固定环,所述固定环通过支杆和螺栓固定安装在所述基座上。
所述固定环内能够设置有轴承,该轴承能够与所述第一齿轮的光轴段配合连接。
根据本申请的至少一个实施方式,所述第一齿轮安装组件包括:
第一轴,所述第一轴的一端与所述固定环同轴,并穿过所述固定环,另一端转动连接到所述第一齿轮定位组件上;
第一定心盘与第二定心盘依次同轴套设与所述第一轴的一端上,所述第一定心盘与所述第二定心盘的外圆壁上分别设有凸沿,所述第一齿轮同轴套设于第一定心盘与所述第二定心盘上的两个凸沿之间;
卡箍,所述卡箍通过螺栓固定于所述第一轴一端的端部上,通过拧紧该螺栓实现所述卡箍与所述第一定心盘对所述第一齿轮的轴向定位与夹紧。
根据本申请的至少一个实施方式,所述第一齿轮定位组件包括:
安装座,所述安装座固定在所述基座上;
轴承座,所述轴承座固定连接在所述安装座上,该轴承座内安装有轴承;
所述轴承与所述第一轴采用小间隙配合。
根据本申请的至少一个实施方式,所述中央齿轮副着色检测装置还包括联轴器结构,所述联轴器结构的一端与所述第一轴的另一端同轴连接。
根据本申请的至少一个实施方式,所述加载力装置包括:
加载力固定组组件,所述加载力固定组组件固定在所述基座上;
杠杆,所述杠杆径向于所述第一轴设置,所述杠杆的一端呈U型叉状并套在所述联轴器结构上,所述杠杆的一端与所述联轴器结构形成轴向限位,所述杠杆径向设置有通孔,该通孔内贯穿设置有T型手柄,所述杠杆能够绕所述T型手柄转动;
标准测力计,所述标准测力计设置在所述杠杆的另一端,与所述第一轴同轴向,用于检测所述杠杆另一端绕所述T型手柄转动的力。
根据本申请的至少一个实施方式,所述第二齿轮安装组件包括:
第二轴,所述第二轴径向于所述第一轴设置;
衬套,所述衬套套设与所述第二轴上;
压板,所述压板通过螺栓固定在所述第二轴一端的端部,所述压板与所述衬套之间安装所述第二齿轮并夹紧;
所述第二轴的另一端轴向连接有另一个所述联轴器结构,另一个所述联轴器结构上设置有径向于所述第二轴的另一个所述加载力装置。
根据本申请的至少一个实施方式,所述阻滞离合器包括:
离合器固定座,固定安装于所述基座上;
标准离合器,所述标准离合器与所述离合器固定座采用小间隙配合连接;
驱动轴,所述驱动轴同轴穿过所述标准离合器,与所述标准离合器周向固定,所述驱动轴能够与所述第二轴连接的另一个所述联轴器的端部固定连接;
螺栓,所述螺栓与所述离合器固定座采用螺纹连接,该螺栓径向于所述标准离合器且该螺栓的一端与所述标准离合器接触。
根据本申请的至少一个实施方式,所述第二轴作为被动轴转动时,所述阻滞离合器与所述第二轴连接的另一个所述联轴器的端部固定连接;
所述第一轴作为被动轴转动时,所述阻滞离合器与所述第一轴连接的所述联轴器的端部固定连接。
本申请的有益效果:
本申请提供的中央齿轮副着色检测装置,解决了现有技术中无法准确控制锥齿轮副消除轴承轴向游隙加载力大小、无法进行启动状态啮合印痕检查、被动齿轮阻滞力矩无法准确控制的问题。
附图说明
为了更清楚地说明本申请提供的技术方案,下面将对附图作简单地介绍。显而易见地,下面描述的附图仅仅是本申请的一些实施例。
图1是中央齿轮副着色检测装置的轴侧线条示意图。
图2是中央齿轮副着色检测装置的主视方向视图。
图3是中央齿轮副着色检测装置的装配关系图。
其中:
1-联轴器结构;
10-机匣安装架组件,11-固定环,12-支杆,13-螺栓;
20-大齿轮固定轴组件,21-第一定心盘,22-第二定心盘,23-卡箍,24-第一轴;
30-小齿轮固定轴组件,31-第二轴,32-衬套,33-压板;
40-大齿轮定位组件,41-安装座,42-轴承座;
50-加载装置,51-加载力固定组组件,52-杠杆,53-T型手柄,54-标准测力计;
60-阻滞离合器,61-离合器固定座,62-标准离合器,63-标准离合器,64-螺栓;
70-基座。
具体实施方式
为使本申请实施的目的、技术方案和优点更加清楚,下面将结合本申请实施例中的附图,对本申请实施例中的技术方案进行更加详细的描述。在附图中,自始至终相同或类似的标号表示相同或类似的元件或具有相同或类似功能的元件。所描述的实施例是本申请一部分实施例,而不是全部的实施例。下面通过参考附图描述的实施例是示例性的,旨在用于解释本申请,而不能理解为对本申请的限制。基于本申请中的实施例,本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例,都属于本申请保护的范围。下面结合附图对本申请的实施例进行详细说明。
在本申请的描述中,需要理解的是,术语“中心”、“纵向”、“横向”、“前”、“后”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“顶”、“底”、“内”、“外”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系,仅是为了便于描述本申请和简化描述,而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作,因此不能理解为对本申请保护范围的限制。
以下根据图1至图3对本申请的具体实施方式进行说明。
如图所示,本申请提供的是一种中央齿轮副着色检测装置,包括:
基座70,用于为所述中央齿轮副着色检测装置提供安装基准;
机匣安装架组件10,为所述中央齿轮副提供安装基准;
第一齿轮安装组件20,所述第一齿轮安装组件20的一端同轴安装有第一齿轮,所述第一齿轮安装组件20的另一端转动连接在第一齿轮定位组件40上,所述第一齿轮定位组件40安装在所述基座70上;
第二齿轮安装组件30,所述第二齿轮安装组件30一端同轴安装有第二齿轮,所述第二齿轮与所述第一齿轮啮合组成所述中央齿轮副;
加载力装置50,所述加载力装置50为所述第一齿轮安装组件10或所述第二齿轮安装组件20加载预定的力,该力的方向指向所述中央齿轮副啮合的方向;
阻滞离合器60,所述阻滞离合器60与所述第一齿轮安装组件10或所述第二齿轮安装组件20同轴连接,为所述第一齿轮或所述第二齿轮作为被动齿轮时提供预定的阻滞力。
在本实施例中,该中央齿轮副着色检测装置是对中央齿轮副的啮合情况进行检测,通过第一齿轮安装组件20安装第一齿轮,并采用第一齿轮定位组件40对所述第一齿轮安装组件20进行定位以及固定。通过第二齿轮安装组件30安装第二齿轮,使所述第一齿轮与所述第二齿轮进行啮合,并采用加载力装置50对第一齿轮与第二齿轮的啮合方向施加一个预定的力,来消除安装在第一齿轮与第二齿轮上的轴承的轴向游隙。
根据以上的方法对中央齿轮副的装配体齿面接触印痕检查,通过将阻滞离合器60安装到作为被动齿轮的轴向端部上,当主动齿轮带动被动齿轮旋转时,被动轮将带动连接在轴向端部的阻滞离合器60进行旋转,所述阻滞离合器60设定有预定各大小的阻滞力将会对被动齿轮提供阻滞力矩,从而使得主动轮带动被动轮缓慢且匀速的进入啮合、正常啮合和离开啮合。关于齿面接触印痕可以使用有色染料对齿轮进行染色,从而更直接的观测印痕。
以下将对本申请的中央齿轮副着色检测装置的各部件进行进一步的解释。
在一些可选的实施方式,所述第一齿轮与所述第二齿轮为锥齿轮,如图3所示的虚线部分,为第一齿轮与第二齿轮的安装及其啮合,。
在一些可选的实施方式,如图1与图2所示,所述机匣安装架组件10包括:
固定环11,所述固定环11通过支杆12和螺栓13固定安装在所述基座70上,在该实施例中,如图2所示,在固定环的安装有上下两个支杆12,并通过螺栓13进行固定。可以理解的是,还可以设置有安装座,所述固定环11设置在安装座上,还需要一些螺栓或着定位销等安装定位的配件,在本申请中将不再赘述。
在一些可选的实施方式,所述第一齿轮安装组件10包括:第一轴24,所述第一轴24的一端与所述固定环11同轴,并穿过所述固定环11,另一端转动连接到所述第一齿轮定位组件40上;第一定心盘21与第二定心盘22依次同轴套设与所述第一轴24的一端上,所述第一定心盘21与所述第二定心盘22的外圆壁上分别设有凸沿,所述第一齿轮同轴套设于第一定心盘21与所述第二定心盘22上的两个凸沿之间;可以理解的是第一定心盘21的右侧进行限位,所述第一定心盘21与第二定心盘22提供安装第一齿轮的空间,对第一齿轮进行轴向与径向的限位。
卡箍23,所述卡箍23通过螺栓固定于所述第一轴一端的端部上,通过拧紧该螺栓实现所述卡箍23与所述第一定心盘21对所述第一齿轮的轴向定位与夹紧。
可以理解是,所述固定环11内设置有轴承,该轴承能够与所述第一齿轮的光轴段配合连接,该轴承的作用是对第一齿轮提供径向的定位。
在一些可选的实施方式,所述第一齿轮定位组件40包括:安装座41,所述安装座41固定在所述基座70上;轴承座42,所述轴承座42固定连接在所述安装座41上,该轴承座42内安装有轴承;所述轴承与所述第一轴24采用小间隙配合,此处采用小间隙配合是因为需要对第一轴24设计一个轴向的力(即中央齿轮副啮合方向的力),采用小间隙配合能够使得第一轴24可以在轴承中轴向移动。
在一些可选的实施方式,所述中央齿轮副着色检测装置还包括联轴器结构1,所述联轴器结构1的一端与所述第一轴24的另一端同轴连接。
设置有联轴器结构1是方便对第一齿轮(或第一轴)施加轴向的定位,以及作为传力机构。
在一些可选的实施方式,所述加载力装置50包括:加载力固定组组件51,所述加载力固定组组件51固定在所述基座70上;杠杆52,所述杠杆52径向于所述第一轴24设置,所述杠杆52的一端呈U型叉状并套在所述联轴器结构1上,所述杠杆的一端与所述联轴器结构1形成轴向限位,所述杠杆52径向设置有通孔,该通孔内贯穿设置有T型手柄53,所述杠杆52能够绕所述T型手柄53转动;标准测力计54,所述标准测力计54设置在所述杠杆52的另一端,与所述第一轴24同轴向,用于检测所述杠杆52另一端绕所述T型手柄53转动的力。
在该实施例中,加载力装置50采用的是杠杆原理,以T型手柄53为支撑点,杠杆52绕T型手柄53进行旋转,利用比例为“1:4”的杠杆原理在对第一齿轮与第二齿轮实施轴向加载消除轴承活动量,提供规定大小的轴向加载力;加载力大小采用精度为±5N,测量范围为0~
500N的标准测力计54进行监控和数值显示;同时,由于采用“1:4”的杠杆原理,第一齿轮与第二齿轮的轴向加载能力在0~2000N范围内。
在该实施例中,加载力固定组组件51为标准测力计54、杠杆52以及T型手柄53提供安装平台,可以采用旋扭的方式对杠杠52的轴向一端施加力并由所述标准测力计54进行检测。
在一些可选的实施方式,如图2与图3所示,所述第二齿轮安装组件30包括:
第二轴31,所述第二轴31径向于所述第一轴24设置;
衬套32,所述衬套32套设与所述第二轴31上;
压板33,所述压板33通过螺栓固定在所述第二轴31一端的端部,所述压板33与所述衬套32之间安装所述第二齿轮并夹紧;压板33与衬套32对第二齿轮进行轴向的固定,第二轴31以及在第二齿轮的光轴段上安装的轴承对第二齿轮起到径向的限位。
所述第二轴31的另一端轴向连接有另一个所述联轴器结构1,另一个所述联轴器结构1上设置有径向于所述第二轴31的另一个所述加载力装置50。同上述对第一齿轮(或第一轴)施加轴向的加载力一样。
在一些可选的实施方式,所述阻滞离合器60包括:
离合器固定座61,固定安装于所述基座70上;
标准离合器62,所述标准离合器62与所述离合器固定座61采用小间隙配合连接;该实施例中的标准离合器62为多层的齿轮结构,可以提供可以提供0~50N.m的阻滞扭矩。
驱动轴63,所述驱动轴63同轴穿过所述标准离合器62,与所述标准离合器62周向固定,所述驱动轴63能够与所述第二轴31连接的另一个所述联轴器1的端部固定连接;
螺栓64,所述螺栓64与所述离合器固定座61采用螺纹连接,该螺栓64径向于所述标准离合器62且该螺栓64的一端与所述标准离合器62接触。如图2所述,当拧紧螺栓64时,所述标准离合器62将会被顶紧而不能周向旋转。
在一些可选的实施方式,所述第二轴31作为被动轴转动时,所述阻滞离合器60与所述第二轴31连接的另一个所述联轴器结构1的端部固定连接;
所述第一轴24作为被动轴转动时,所述阻滞离合器60与所述第一轴24连接的所述联轴器结构1的端部固定连接。可以理解的是,所述阻滞离合器60为被动轴提供阻滞力矩,为了方便与所述第一齿轮以及第二齿轮的连接,所述阻滞离合器60的驱动轴64与所述联轴器结构1的端部连接处采用四方状的凸头与四方状的凹槽卡和连接。
通过以上的实施例可知,通过两个加载力装置50分别对第一齿轮与第二齿轮施加轴向力来消除轴承轴向游隙加载力,并对齿轮面啮合印痕进行检查。
检查中央齿轮装配体工作状态齿面接触印痕时,可以使用标准限力扳手旋转第一轴24或与其连接的联轴器结构1,从而转动第一齿轮带动第二齿轮操作;检查启动状态齿面接触印痕时,标准限力扳手旋转第二轴31或与其连接的联轴器结构1从而转动第二齿轮带动第一齿轮操作。
相比现有技术,本申请所提供的中央齿轮副着色检测装置,具有以下优点:
1)杠杆结构设计实现了第一、第二齿轮消除轴承游隙时,对加载能力的准确控制和测量,改进了依靠人工控制轴向力进行锥齿轮推离或推进,消除了由于加载力大小和方向不明确而产生的重复误差大,测量不准确现象;
2)阻滞结构设计实现了对被动齿轮阻滞力矩大小的控制;
3)第一、第二齿轮固定轴联的联轴器结构、杠杆原理的加载力装置等组合结构设计同时实现了工作状态与启动状态齿面接触印痕的检测,且可以使齿轮副加载方式与发动机实际运动保持统一。
以上所述,仅为本申请的具体实施方式,但本申请的保护范围并不局限于此,任何熟悉本技术领域的技术人员在本申请揭露的技术范围内,可轻易想到的变化或替换,都应涵盖在本申请的保护范围之内。因此,本申请的保护范围应以所述权利要求的保护范围为准。
Claims (10)
1.一种中央齿轮副着色检测装置,其特征在于,包括:
基座(70),用于为所述中央齿轮副着色检测装置提供安装基准;
机匣安装架组件(10),为所述中央齿轮副提供安装基准;
第一齿轮安装组件(20),所述第一齿轮安装组件(20)的一端同轴安装有第一齿轮,所述第一齿轮安装组件(20)的另一端转动连接在第一齿轮定位组件(40)上,所述第一齿轮定位组件(40)安装在所述基座(70)上;
第二齿轮安装组件(30),所述第二齿轮安装组件(30)一端同轴安装有第二齿轮,所述第二齿轮与所述第一齿轮啮合组成所述中央齿轮副;
加载力装置(50),所述加载力装置(50)为所述第一齿轮安装组件(10)或所述第二齿轮安装组件(20)加载预定的力,该力的方向指向所述中央齿轮副啮合的方向;
阻滞离合器(60),所述阻滞离合器(60)与所述第一齿轮安装组件(10)或所述第二齿轮安装组件(20)同轴连接,为所述第一齿轮或所述第二齿轮作为被动齿轮时提供预定的阻滞力。
2.根据权利要求1所述的中央齿轮副着色检测装置,其特征在于,所述第一齿轮与所述第二齿轮为锥齿轮。
3.根据权利要求2所述的中央齿轮副着色检测装置,其特征在于,所述机匣安装架组件(10)包括;
固定环(11),所述固定环(11)通过支杆(12)和螺栓(13)固定安装在所述基座(70)上。
4.根据权利要求3所述的中央齿轮副着色检测装置,其特征在于,所述第一齿轮安装组件(10)包括:
第一轴(24),所述第一轴(24)的一端与所述固定环(11)同轴,并穿过所述固定环(11),另一端转动连接到所述第一齿轮定位组件(40)上;
第一定心盘(21)与第二定心盘(22)依次同轴套设与所述第一轴(24)的一端上,所述第一定心盘(21)与所述第二定心盘(22)的外圆壁上分别设有凸沿,所述第一齿轮同轴套设于第一定心盘(21)与所述第二定心盘(22)上的两个凸沿之间;
卡箍(23),所述卡箍(23)通过螺栓固定于所述第一轴一端的端部上,通过拧紧该螺栓实现所述卡箍(23)与所述第一定心盘(21)对所述第一齿轮的轴向定位与夹紧。
5.根据权利要求4所述的中央齿轮副着色检测装置,其特征在于,所述第一齿轮定位组件(40)包括:
安装座(41),所述安装座(41)固定在所述基座(70)上;
轴承座(42),所述轴承座(42)固定连接在所述安装座(41)上,该轴承座(42)内安装有轴承(43);
所述轴承与所述第一轴(24)采用小间隙配合。
6.根据权利要求5所述的中央齿轮副着色检测装置,其特征在于,所述中央齿轮副着色检测装置还包括联轴器结构(1),所述联轴器结构(1)的一端与所述第一轴(24)的另一端同轴连接。
7.根据权利要求6所述的中央齿轮副着色检测装置,其特征在于,所述加载力装置(50)包括:
加载力固定组组件(51),所述加载力固定组组件(51)固定在所述基座(70)上;
杠杆(52),所述杠杆(52)径向于所述第一轴(24)设置,所述杠杆(52)的一端呈U型叉状并套在所述联轴器结构(1)上,所述杠杆的一端与所述联轴器结构(1)形成轴向限位,所述杠杆(52)径向设置有通孔,该通孔内贯穿设置有T型手柄(53),所述杠杆(52)能够绕所述T型手柄(53)转动;
标准测力计(54),所述标准测力计(54)设置在所述杠杆(52)的另一端,与所述第一轴(24)同轴向,用于检测所述杠杆(52)另一端绕所述T型手柄(53)转动的力。
8.根据权利要求7所述的中央齿轮副着色检测装置,其特征在于,所述第二齿轮安装组件(30)包括:
第二轴(31),所述第二轴(31)径向于所述第一轴(24)设置;
衬套(32),所述衬套(32)套设与所述第二轴(31)上;
压板(33),所述压板(33)通过螺栓固定在所述第二轴(31)一端的端部,所述压板(33)与所述衬套(32)之间安装所述第二齿轮并夹紧;
所述第二轴(31)的另一端轴向连接有另一个所述联轴器结构(1),另一个所述联轴器结构(1)上设置有径向于所述第二轴(31)的另一个所述加载力装置(50)。
9.根据权利要求8所述的中央齿轮副着色检测装置,其特征在于,所述阻滞离合器(60)包括:
离合器固定座(61),固定安装于所述基座(70)上;
标准离合器(62),所述标准离合器(62)与所述离合器固定座(61)采用小间隙配合连接;
驱动轴(63),所述驱动轴(63)同轴穿过所述标准离合器(62),与所述标准离合器(62)周向固定,所述驱动轴(63)能够与所述第二轴(31)连接的另一个所述联轴器(1)的端部固定连接;
螺栓(64),所述螺栓(64)与所述离合器固定座(61)采用螺纹连接,该螺栓(64)径向于所述标准离合器(62)且该螺栓(64)的一端与所述标准离合器(62)接触。
10.根据权利要求9所述的中央齿轮副着色检测装置,其特征在于,
所述第二轴(31)作为被动轴转动时,所述阻滞离合器(60)与所述第二轴(31)连接的另一个所述联轴器(1)的端部固定连接;
所述第一轴(24)作为被动轴转动时,所述阻滞离合器(60)与所述第一轴(24)连接的所述联轴器(1)的端部固定连接。
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