CN102365439B - 具有冷却系统的作业车辆 - Google Patents

Abstract

本发明提供一种用于在作业车辆中使用的冷却组件。冷却组件可以包括：热交换器，所述热交换器用于将来自冷却液流体的热量形式的能量传递到穿过热交换器的空气；过滤器结构，所述过滤器结构定位成与热交换器的第一侧相邻，以便在空气穿过热交换器之前过滤空气；和风扇护罩，所述风扇护罩定位成与热交换器的第二侧相邻。

Description

具有冷却系统的作业车辆

技术领域

本发明总体上涉及作业车辆，并且更具体地，本发明涉及这种作业车辆中的冷却系统。

背景技术

美国专利No.3,636,684公开了一种具有风扇72的收割机，所述风扇72通过网筛将空气抽吸到机器封壳50中，其中在空气离开封壳50之前穿过散热器芯56，参见第5栏，第54至59行。

美国专利No.3,664,129公开了一种自动装卸车，所述自动装卸车包括“液压马达驱动的冷却风扇，所述液压马达驱动的冷却风扇的速度随发动机温度而变化”，参见第1栏，第42至44行，和第3栏，第15至20行。“风扇叶片将发动机加热的空气向后抽吸通过散热器芯18，并且将该空气推动通过空气管道28而通过自动装卸车的后端推出”，参见第3栏，第20至22行。

美国专利No.6,959,671公开了一种用于作业车辆的冷却系统，其中“根据冷却液的温度、液压油的温度和发动机的转速持续地控制由液压泵18所致动的冷却风扇13的转速”，参见第5栏，第3至7行。该‘671专利也教导，风扇的方向可以反向，以便使“散热器12中所捕获的灰尘或类似物通过反向的空气流吹掉”，参见第5栏，第24至30行。

发明内容

根据本发明的第一方面，提供一种诸如物料搬运车辆的作业车辆，所述作业车辆包括：主框架，所述主框架包括发动机舱；发动机，所述发动机位于发动机舱中；和冷却系统，所述冷却系统用于去除来自发动机的热量形式的能量并且将该能量传递到空气。冷却系统可以包括旋转风扇设备和冷却组件。冷却组件可以包括热交换器和过滤器结构。热交换器可以将来自循环通过发动机的冷却液流体的热量形式的能量传递到通过风扇设备强制通过热交换器的空气。过滤器结构可以定位成与热交换器的第一侧相邻，以在空气穿过热交换器之前过滤空气，并且过滤器结构可以包括支撑框架和由支撑框架保持的至少一个过滤器元件。支撑框架可以维持过滤器元件相对于垂线成一角度。

过滤器元件可以包括网筛。

过滤器元件的上部分可以与热交换器间隔开第一距离，并且过滤器元件的下部分可以与热交换器间隔开第二距离，第一距离大于第二距离。

风扇设备可以包括风扇和马达。马达可以实现风扇沿着第一方向的旋转以将来自发动机舱的空气抽吸通过热交换器而从冷却液流体去除热量。风扇马达会能够使方向反向，从而实现风扇沿着第二方向的旋转以强制空气通过过滤器元件而迫使碎屑从过滤器元件去掉。

在某些实施例中，冷却系统还包括位于过滤器结构和热交换器之间的第一密封结构以密封过滤器结构和热交换器之间的界面。风扇护罩可以定位成与热交换器的第二侧相邻，并且适当地，第二密封结构可以位于热交换器和风扇护罩之间。

在第二方面中，本发明提供一种用于在作业车辆中使用的冷却组件。冷却组件包括热交换器，所述热交换器用于将来自冷却液流体的热量形式的能量传递到穿过热交换器的空气。过滤器结构定位成与热交换器的第一侧相邻，以便在空气穿过热交换器之前过滤空气。便利地，过滤器结构包括支撑框架和由支撑框架保持的至少一个过滤器元件。适当地，支撑框架适于维持过滤器元件相对于垂线成一角度。本发明的第二方面的冷却组件还可以包括本发明的第一方面的冷却组件的特征中的任一特征。

根据本发明的第三方面，提供另一种用于在作业车辆中使用的冷却组件。冷却组件包括：热交换器，所述热交换器用于将来自冷却液流体的热量形式的能量传递到穿过热交换器的空气；过滤器结构，所述过滤器结构定位成与热交换器的第一侧相邻，以便在空气穿过热交换器之前过滤空气；第一密封结构，所述第一密封结构位于过滤器结构和热交换器之间以密封过滤器结构和热交换器之间的界面；风扇护罩，所述风扇护罩定位成与热交换器的第二侧相邻；和第二密封结构，所述第二密封结构位于热交换器和风扇护罩之间。

冷却组件还可以包括连接结构以将过滤器结构、第一密封结构、热交换器、风扇护罩和第二密封结构联接在一起。

连接结构可以包括设有膛孔的至少一个间隔物、穿过间隔物膛孔的螺栓、和螺母。在间隔物位于过滤器结构和风扇护罩之间的同时，螺栓可以延伸通过过滤器结构中的对应的膛孔和风扇护罩中的对应的膛孔。

过滤器结构可以包括支撑框架和由支撑框架保持的至少一个过滤器元件。过滤器元件可以包括网筛。

支撑框架可以维持过滤器元件相对于垂线成一角度。过滤器元件的上部分可以与热交换器间隔开第一距离，并且过滤器元件的下部分可以与热交换器间隔开第二距离，第一距离大于第二距离。

过滤器结构还可以包括第三密封结构，所述第三密封结构位于支撑框架和过滤器元件之间。

冷却组件还可以包括主框架密封结构，所述主框架密封结构适于位于风扇护罩和作业车辆的主框架之间。

根据本发明的第四方面，提供一种作业车辆，所述作业车辆包括：主框架，所述主框架包括发动机舱；发动机，所述发动机位于发动机舱中；和冷却系统，所述冷却系统用于去除来自发动机的热量形式的能量并且将该能量传递到空气。冷却系统可以包括旋转风扇设备和冷却组件。冷却组件可以包括：热交换器，所述热交换器用于将来自循环通过发动机的冷却液流体的热量形式的能量传递到通过风扇设备强制通过热交换器的空气；过滤器结构，所述过滤器结构定位成与热交换器的第一侧相邻，以便在空气穿过热交换器之前过滤空气；第一密封结构，所述第一密封结构位于过滤器结构和热交换器之间以密封过滤器结构和热交换器之间的界面；风扇护罩，所述风扇护罩定位成与热交换器的第二侧相邻；和第二密封结构，所述第二密封结构位于热交换器和风扇护罩之间。

冷却组件还可以包括连接结构以将过滤器结构、第一密封结构、热交换器、风扇护罩和第二密封结构联接在一起。

冷却组件还可以包括主框架密封结构，所述主框架密封结构位于风扇护罩和主框架之间。

本发明的作业车辆便利地是物料搬运车辆，所述物料搬运车辆例如包括：载荷搬运组件，所述载荷搬运组件例如是货叉组件；和操作员舱。应当理解，作业车辆可以包括以下说明的车辆的特征中的任一特征或全部特征。

也将应当理解，参照本发明的特定方面或实施例所述的任何特征可以被包含到本发明的任何其它方面或实施例中。通过示例，参照本发明的冷却组件的方面或实施例所述的任何特征可以被包含到作业车辆的任何方面或实施例中。类似地，参照本发明的一个方面的冷却组件所述的任何特征可以被包含到任何其它冷却组件方面中，并且同样地，参照本发明的一个方面的工作车辆所述的特征可以被包含到根据本发明的不同方面的作业车辆中。

附图说明

当参照以下附图阅读时可以最好地理解以下本发明的优选实施例的说明，其中相同的结构用相同的附图标记表示，并且其中：

图1是包括根据本发明构造的冷却系统的车辆的侧视图；

图2和3是包括图1中所示的冷却系统的分解图；

图4是图1中所示的冷却系统的透视图；

图5是图1中所示的车辆的一部分的后视图；

图6是车辆主框架的一部分和冷却系统的剖视图；

图7是图6中所示的搬运结构的放大的剖视图；

图8是形成在图6中所示的支撑框架中的凹槽的放大的剖视图；

图9和10是示出图6中所示的第一密封结构和第二密封结构以及连接结构的放大的剖视图；

图11是示出正好在与U状弹簧夹接合之前的搬运结构销的透视图。

具体实施方式

在以下优选实施例的说明中，参照附图，所述附图形成本发明的一部分，并且在所述附图中以说明的形式而不是以限制的方式示出可以实施本发明的具体的优选实施例。将应当理解，可以利用其它实施例，并且其它实施例可以在没有脱离本发明的精神和范围的情况下进行改变。尤其，参照特定的附图所述的特征应当不认为仅被具体的实施例所限制，而是可以被包含到其它适当的特征中，或者与其它适当的特征交换，除非另外阐述以外。

现在参照附图，尤其参照图1，示出作业车辆，该作业车辆在所示的实施例中包括物料搬运车辆10，并且该作业车辆包括根据本发明构造的冷却系统100，也参见图2至4。物料搬运车辆10包括主框架20，所述主框架20包括发动机舱22，所述发动机舱22容纳内燃机23或混合推进系统（未示出）。主框架20联接有四个车轮24。四个车轮24中的至少一个被驱动并且至少一个是可转向的。车辆10还包括操作员舱26，所述操作员舱26包括操作员座椅26A和方向盘26B。一对货叉27安装在货叉托架机构28上，所述货叉托架机构28则联接到可伸出的门架组件29。货叉27、货叉托架机构28和门架组件29限定联接到主框架20的货叉组件30。如以下将进一步讨论，冷却系统100去除来自发动机23的热量形式的能量并且将该能量传递到空气。应当预料到，冷却系统100还可以被包含到诸如滑移装载机的其它作业车辆中。

在所示的实施例中，冷却系统100包括旋转风扇设备110和冷却组件120，参见图2。风扇设备110和冷却组件120二者安装到车辆主框架20的后部分20A，参见图1、2、4和6。

风扇设备110包括可旋转的风扇112和马达114。马达114在所示的实施例中包括液压马达，但是可以包括电动马达。在车辆10的正常操作期间，马达114实现了风扇112沿着第一方向的旋转以将来自发动机舱22内部的空气抽吸通过冷却组件120，参见图6中的方向箭头A，继而通过车辆10的后部V_R中的开口O，参见图5。随着空气穿过冷却组件120，冷却组件120去除了来自通过发动机23和冷却组件120循环的冷却液流体的热量形式的能量。马达速度可以随冷却液流体的温度变化。优选地，例如当车辆10首次起动或者在任何期望的时间时，风扇马达114能够使旋转方向反向，以实现风扇112沿着与第一方向相反的第二方向的旋转，以便强制空气通过形成冷却组件120的一部分的过滤器元件130，而迫使碎屑从过滤器元件130去掉。

在所示的实施例中，冷却组件120包括诸如散热器的热交换器140和过滤器结构150，参见图2。参见图1，适当的软管220在发动机23和热交换器140之间延伸以允许冷却液流体在发动机23和冷却组件120之间流动。热交换器140将来自通过发动机23循环的冷却液流体的热量形式的能量传递到通过风扇设备110强制通过热交换器140的空气。

在所示的实施例中，过滤器结构150包括支撑框架152、过滤器元件130和过滤器元件密封结构154（此处也称为第三密封结构），参见图2至4。过滤器元件密封结构154围绕过滤器元件130的外部周边定位，并且经由摩擦力或者通过诸如传统的粘结剂的任何其它方式保持在所述过滤器元件130的外部周边上。过滤器元件密封结构154可以由闭孔泡沫塑料形成。支撑框架152包括第一侧段152A、第二侧段152B、上段152C和下段152D，参见图3。第一侧段152A、第二侧段152B、上段152C和下段152D限定通过支撑框架152的通道152E。下段152D包括第一壁153A，所述第一壁153A从下段152D的下壁1152D向上延伸了约10mm至约15mm，参见图8。第一壁153A还总体上沿着下段152D的整个长度延伸。下段152D还包括第二壁153B，所述第二壁153B以角度远离第一壁153A延伸。第一壁153A和第二壁153B限定凹槽或袋状部153C，用于接收过滤器元件130的下部分130A，参见图6和8。密封结构154将过滤器元件130的外部周边密封到支撑框架152，从而防止空气、污垢和碎屑通过过滤器元件130和支撑框架152之间的界面并且防止空气、污垢和碎屑绕过过滤器元件130。过滤器元件130可以包括金属的或聚合物的网筛、过滤介质、或者网筛和过滤介质的组合。

搬运结构132被栓接、铆接或另外联接到过滤器元件130的上部分130B，参见图6、7和11。在所示的实施例中，搬运结构132相对于过滤器元件上部分130B不运动或枢转。搬运结构132包括大致L状的抓紧部分132A和在抓紧部分132A的延伸部132C和132D之间延伸的销132B，参见图7和11。支撑框架152的上部分152C联接有U状弹簧夹253C，参见图11，用于接收销132B，从而将过滤器元件130固定到支撑框架152。为了将过滤器元件130附装到支撑框架152，在搬运结构132的销132B与U状弹簧夹253C对准并且插入该U状弹簧夹253C的同时，过滤器元件下部分130A插入支撑框架152的下段152D中限定的凹槽153C中。一旦过滤器元件下部分130A完全落座在凹槽153C中并且搬运结构销132B接收在支撑框架上部分152C上的弹簧夹253C中，则过滤器元件130附装到支撑框架152。操作员可以通过拉起抓紧部分132A从而使销132B脱离弹簧夹253C而从支撑框架152移除过滤器元件130。

在所示的实施例中，支撑框架152成形/构造成使得当过滤器元件130附装到支撑框架152时，过滤器元件130定位成相对于垂线成例如约5度至约10度的角度，优选地相对于垂线成约7度的角度。更具体地，过滤器元件130的上部分130B与热交换器140间隔开第一距离D₁，过滤器元件130的下部分130A与热交换器140间隔开第二距离D₂，第一距离大于第二距离，参见图6。因此，过滤器元件130向下成角度，以便使过滤器元件130的外表面130C向下面向叉车10行驶的表面S，参见图1和6。结果，当风扇马达114使其旋转方向反向以实现风扇112沿着第二方向的旋转时，来自叉车10外侧的空气被迫通过冷却组件120，参见图1和6中的方向箭头B，以迫使碎屑从过滤器元件130去掉。因为过滤器元件130向下成角度，所以认为重力帮助空气迫使碎屑从过滤器元件130去掉并且重力也导致碎屑下落到表面S上。另外，支撑框架152由于其构造而导致朝向表面S向下导引穿过过滤器元件130的空气和从过滤器元件130强制去掉的碎屑。

冷却组件120还包括第一密封结构160、第二密封结构170和风扇护罩180，参见图3。第一密封结构160可以包括多个由闭孔泡沫塑料形成的第一密封条160A。密封条160A分别定位在支撑框架152的周边表面152A和热交换器140的周边表面140A之间，以便密封支撑框架152和热交换器140之间的界面，参见图2、9和10。密封条160A可以例如摩擦地保持在支撑框架152和热交换器140之间或者粘结地固定到支撑框架152和热交换器140中的一个或两个。

第二密封结构170可以包括由闭孔泡沫塑料形成的密封条170A。密封条170A分别定位在热交换器140的周边表面140B和风扇护罩180的周边表面180A之间，以便密封热交换器140和风扇护罩180之间的界面，参见图9和10。密封条170A可以例如摩擦地保持在热交换器140和风扇护罩180之间或者粘结地固定到热交换器140和风扇护罩180中的一个或两个。

冷却组件120还包括连接结构200以将过滤器结构150、第一密封结构160、第二密封结构170、热交换器140和风扇护罩180联接在一起，参见图3、6和9。在所示的实施例中，连接结构200包括第一和第二上间隔物200A、第一和第二下间隔物200B、和对应的螺栓202，所述对应的螺栓202穿过间隔物200A和200B中的膛孔，参见图3、6和9。螺栓202也延伸通过支撑框架152中的对应的膛孔或凹槽152F和风扇护罩180中的对应的膛孔或凹槽180A，参见图3。间隔物200A和200B位于支撑框架152和风扇护罩180之间，参见图3。对应的螺母204A与螺栓202接合，以便连接结构200将过滤器结构150、第一密封结构160、第二密封结构170、热交换器140和风扇护罩180一起固定成单个组件。冷却组件120可以在车辆主框架20的外部进行组装，并且一旦组装起来，就安装到车辆主框架20中。

冷却组件120还可以包括主框架密封结构190，参见图2和3，所述主框架密封结构190位于风扇护罩180和车辆主框架20之间。主框架密封结构190可以包括多个密封条190A，所述多个密封条190A可以便利地由三元乙丙M级橡胶（MPDM）球形边缘密封件（市场上可从PPR工业得到）。密封条190A定位在风扇护罩180的外部周边180A和车辆主框架20上的接合面（未示出）之间以密封风扇护罩180和车辆主框架接合面之间的界面。例如，密封条190A可以摩擦地保持在风扇护罩180和车辆主框架接合面之间或者粘结地固定到风扇护罩180和车辆主框架接合面中的一个或两个。密封条190A防止被风扇112排出的空气在风扇护罩180和车辆主框架20之间传送回到发动机舱22中，继而防止所述空气再一次通过热交换器140。再循环通过热交换器140的已加热的空气减小了热交换器140的效率。

已经参照本发明的优选实施例详细地说明了本发明，将明显的是能够在没有脱离所附权利要求中所定义的本发明的范围的情况下进行修改和变化。

Claims (20)

1.一种作业车辆，所述作业车辆包括：

主框架（20），所述主框架包括发动机舱（22）；

发动机（23），所述发动机位于所述发动机舱中；和

冷却系统（100），所述冷却系统用于去除来自所述发动机的热量形式的能量并且将所述能量传递到空气，所述冷却系统包括：

旋转风扇设备（110），其包括风扇（112）和马达（114）；

和

冷却组件（120），所述冷却组件包括：

热交换器（140），所述热交换器用于将来自循环通过所述发动机的冷却液流体的热量形式的能量传递到通过所述风扇设备强制通过所述热交换器的空气；和

过滤器结构（150），所述过滤器结构定位成与所述热交换器的第一侧相邻，以在所述空气穿过所述热交换器之前过滤所述空气，所述过滤器结构包括支撑框架（152）和由所述支撑框架保持的至少一个过滤器元件（130），并且其中，所述支撑框架维持所述过滤器元件相对于垂线成一角度；

其中所述马达实现所述风扇沿着第一方向的旋转以将来自所述发动机舱的空气抽吸通过所述过滤器结构并且继而通过所述热交换器以从所述冷却液流体去除热量。

2.根据权利要求1所述的作业车辆，其中，所述过滤器元件（130）包括网筛。

3.根据权利要求1或2所述的作业车辆，其中，所述过滤器元件（130）的上部分（130B）与所述热交换器（140）间隔开第一距离，并且所述过滤器元件的下部分（130A）与所述热交换器间隔开第二距离，所述第一距离大于所述第二距离。

4.根据权利要求1所述的作业车辆，其中，所述马达（114）能够使方向反向，从而实现所述风扇（112）沿着第二方向的旋转以强制空气通过所述过滤器元件（130）而迫使碎屑从所述过滤器元件去掉。

5.根据以上权利要求中任一项所述的作业车辆，还包括：

第一密封结构（160），所述第一密封结构位于所述过滤器结构（150）和所述热交换器（140）之间以密封所述过滤器结构和所述热交换器之间的界面；

风扇护罩（180），所述风扇护罩定位成与所述热交换器的第二侧相邻；和

第二密封结构（170），所述第二密封结构位于所述热交换器和所述风扇护罩之间。

6.根据权利要求5所述的作业车辆，还包括连接结构（200），以将所述过滤器结构（150）、所述第一密封结构（160）、所述热交换器（140）、所述风扇护罩（180）和所述第二密封结构（170）联接在一起。

7.根据权利要求6所述的作业车辆，其中，所述连接结构（200）包括设有膛孔的至少一个间隔物（200A、200B）、穿过所述间隔物的膛孔的螺栓（202）、和螺母（204A），在所述间隔物位于所述过滤器结构（150）和所述风扇护罩（180）之间的同时，所述螺栓延伸通过所述过滤器结构中的对应的膛孔（152F）和所述风扇护罩中的对应的膛孔（180A）。

8.根据权利要求5至7中任一项所述的作业车辆，其中，所述过滤器结构（150）还包括第三密封结构（154），所述第三密封结构位于所述支撑框架（152）和所述过滤器元件（130）之间。

9.根据权利要求5至8中任一项所述的作业车辆，还包括主框架密封结构（190），所述主框架密封结构能定位在所述风扇护罩（180）和所述作业车辆的主框架（20）之间。

10.一种用于在作业车辆中使用的冷却组件（120），所述作业车辆包括旋转风扇设备（110），该旋转风扇设备包括风扇（112）和马达（114），所述冷却组件包括：

热交换器（140），所述热交换器用于将来自冷却液流体的热量形式的能量传递到穿过所述热交换器的空气；

过滤器结构（150），所述过滤器结构定位成与所述热交换器的第一侧相邻，以在所述空气穿过所述热交换器之前过滤所述空气；

第一密封结构（160），所述第一密封结构位于所述过滤器结构和所述热交换器之间，以密封所述过滤器结构和所述热交换器之间的界面；

风扇护罩（180），所述风扇护罩与所述旋转风扇设备相连并且定位成与所述热交换器的第二侧相邻；和

第二密封结构（170），所述第二密封结构位于所述热交换器和所述风扇护罩之间；

其中所述旋转风扇设备的所述马达实现所述风扇沿着第一方向的旋转以将来自包括所述作业车辆的发动机（23）的发动机舱（22）的空气抽吸通过所述过滤器结构并且继而通过所述热交换器以从所述冷却液流体去除热量。

11.根据权利要求10所述的冷却组件（120），还包括连接结构（200），以将所述过滤器结构（150）、所述第一密封结构（160）、所述热交换器（140）、所述风扇护罩（180）和所述第二密封结构（170）联接在一起。

12.根据权利要求11所述的冷却组件（120），其中，所述连接结构（200）包括设有膛孔的至少一个间隔物（200A、200B）、穿过所述间隔物的膛孔的螺栓（202）、和螺母（204A），在所述间隔物位于所述过滤器结构（150）和所述风扇护罩（180）之间的同时，所述螺栓延伸通过所述过滤器结构中的对应的膛孔（152F）和所述风扇护罩中的对应的膛孔（180A）。

13.根据权利要求10至12中任一项所述的冷却组件（120），其中，所述过滤器结构（150）包括支撑框架（152）和由所述支撑框架保持的至少一个过滤器元件（130）。

14.根据权利要求13所述的冷却组件（120），其中，所述过滤器元件（130）包括网筛。

15.根据权利要求13或14所述的冷却组件（120），其中，所述支撑框架（152）维持所述过滤器元件（130）相对于垂线成一角度。

16.根据权利要求15所述的冷却组件（120），其中，所述过滤器元件（130）的上部分（130B）与所述热交换器（140）间隔开第一距离，并且所述过滤器元件（130）的下部分（130A）与所述热交换器间隔开第二距离，所述第一距离大于所述第二距离。

17.根据权利要求13至16中任一项所述的冷却组件（120），其中，所述过滤器结构（150）还包括第三密封结构（154），所述第三密封结构位于所述支撑框架（152）和所述过滤器元件（130）之间。

18.根据权利要求10至17中任一项所述的冷却组件（120），还包括主框架密封结构（190），所述主框架密封结构能定位在所述风扇护罩（180）和所述作业车辆的主框架（20）之间。

19.一种作业车辆，所述作业车辆包括：

主框架，所述主框架包括发动机舱；

发动机，所述发动机位于所述发动机舱中；和

冷却系统，所述冷却系统用于去除来自所述发动机的热量形式的能量并且将所述能量传递到空气，所述冷却系统包括：

旋转风扇设备，其包括风扇和马达；和

冷却组件，所述冷却组件包括：

热交换器，所述热交换器用于将来自循环通过所述发动机的冷却液流体的热量形式的能量传递到通过所述风扇设备强制通过所述热交换器的空气；

过滤器结构，所述过滤器结构定位成与所述热交换器的第一侧相邻，以便在所述空气穿过所述热交换器之前过滤所述空气，

第一密封结构，所述第一密封结构位于所述过滤器结构和所述热交换器之间，以密封所述过滤器结构和所述热交换器之间的界面；

风扇护罩，所述风扇护罩定位成与所述热交换器的第二侧相邻；和

第二密封结构，所述第二密封结构位于所述热交换器和所述风扇护罩之间；

其中所述马达实现所述风扇沿着第一方向的旋转以将来自所述发动机舱的空气抽吸通过所述过滤器结构并且继而通过所述热交换器以从所述冷却液流体去除热量。

20.根据权利要求19所述的作业车辆，还包括权利要求11至18中任一项或多项的特征。

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