CN102734056A - 将修理平台附接到风力涡轮机的方法 - Google Patents

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Abstract

本发明涉及将修理平台附接到风力涡轮机的方法。本方法包括将第一叶片(10A)定位在基本垂直的位置，将第一和第二缆线部分(24、26)的第一端分别与由机舱(6)包括的结构连接，将第一和第二缆线部分(24、26)的第二端(30)分别与修理平台(18)连接以及通过第一和第二缆线部分(24、26)沿着所述叶片(10A)提升修理平台。第一和第二缆线部分(24、26)被定位以使得它们延伸越过轮毂(8)并且在第二和第三叶片(10B、10C)的根部(16)之间彼此间隔一段距离地被分别支撑。

Description

将修理平台附接到风力涡轮机的方法
技术领域
本发明涉及一种将修理平台附接到风力涡轮机的方法，风力涡轮机包括塔架，设置在塔架的顶端并包括结构的机舱、连接到基本水平的转子轴且设置在机舱前端的轮毂和至少三个风力涡轮机叶片，每个叶片具有连接到轮毂的根部，所述方法包括将第一叶片定位在基本垂直的位置，将第一和第二缆线部分的第一端分别连接到结构，将第一和第二缆线部分的第二端分别连接到修理平台以及通过第一和第二缆线部分沿着所述叶片提升修理平台。
背景技术
WO 2004/081373公开了用于维护风力发电厂的转子叶片的维修平台。维修平台通过支撑缆线被悬吊，支撑缆线中的第一缆线从紧固到轮毂的尖端的连接装置被悬吊且支撑缆线中的第二和第三缆线从机舱的底部被悬吊。然而，由于必须将专用的连接装置紧固到轮毂的尖端，且必须将锚固点设置在机舱的底部，因此悬吊维修平台的这种方法复杂。
发明内容
本发明的目的是提供一种将修理平台附接到风力涡轮机的方法，其中该方法与公知的将这种平台附接到风力涡轮机的方法相比更加简单且更加快速。
鉴于这个目的，该方法其特征在于定位第一和第二缆线部分以使得它们延伸越过轮毂并且在第二和第三叶片的根部之间彼此间隔一段距离地被分别支撑。
这样，第一和第二缆线部分可以从轮毂的前面延伸而不需要任何专门的连接装置，因为每个缆线部分的第一端可以容易地直接连接到由机舱包括的任何合适的现有结构，例如齿轮箱的吊环螺栓或者类似的部件。因为对机舱上的锚固点的位置没有特别要求，因此不需要提供特别适合的锚固点。通过定位第一和第二缆线部分，以使得它们分别地在第二和第三叶片的根部之间彼此间隔一段距离地被支撑并且延伸越过，每个缆线部分可以被支撑在一个牢固的位置，因为当缆线部分被加载时，缆线部分可以在轮毂的外周的顶点的任意一侧寻找一个相对低的位置，从而防止侧向摇摆。
在一个具体实施方式中，第一和第二缆线部分被定位以使得它们在第二和第三叶片的根部处被分别支撑。因此，每个缆线部分可以被支撑在一个更牢固的位置，因为当缆线部分被加载时，缆线部分可以在轮毂的外周的顶点和叶片的倾斜向上延伸的根部或者轮毂自身的根部安装件之间寻找一个相对低的位置，从而进一步防止侧向摇摆。
在一个具体实施方式中，第一和第二缆线部分被定位以使得它们被直接支撑在轮毂的外周面。对于许多标准的轮毂具体实施方式来说，这对于缆线部分来说可能是优选的支撑位置。
在一个具体实施方式中，第一和第二缆线部分被定位以使得它们被分别直接支撑在第二和第三叶片的根部的表面上。特别对于轮毂的具体实施方式，其中叶片的根部直接从轮毂的外周面延伸，这对于缆线部分来说可能是优选的支撑位置。
在一个具体实施方式中，第一和第二缆线部分被定位以使得它们被分别直接支撑在轮毂的第二和第三根部安装连接件的表面上。对于轮毂的具体实施方式，其中轮毂的根部安装连接件从轮毂的外周面向外延伸一段距离，这对于缆线部分来说可能是优选的支撑位置。
在一个具体实施方式中，第一和第二缆线部分的第二端被分别连接到通过至少一根线与修理平台连接的环上。通过将第一和第二缆线部分的第二端分别连接到环，可以获得非常稳定的构造，因为环可以以V型构造连接两个缆线部分。通过进一步用线将环与修理平台连接，可以调节与线的长度相关的缆线部分的长度，从而优化修理平台的整个悬置机构的稳定性。
因为缆线部分和线(例如通过吊索钩)可以简单且快速地与环连接，因此环提供了一种简单的连接方式。
通过两根线将环与修理平台连接，可以提供额外的安全性。
环优选地定位在塔架的顶端和轮毂的下面，由此可以获得修理平台的整个悬置机构的特别好的稳定性。
此外环可以定位在基本垂直位置上的第一叶片的根部处。
在一个具体实施方式中，环设有第一和第二线，每根线具有固定到环的第一端和设有连接机构(例如吊索钩)的第二端，借助于此，在第一和第二缆线部分的第二端分别和环之间建立连接。
在一个具体实施方式中，为了将第一和第二缆线部分的第二端分别连接到环，通过起重装置(例如绞车和绳索)将通过线与修理平台连接的环从地面提升到塔架的顶端。
在一个具体实施方式中，第一和第二缆线部分的第二端分别吊(sling)过轮毂的任意一侧的叶片，从而缆线部分的一部分被分别定位在第二和第三叶片的根部，并且随后，第一和第二缆线部分的第二端分别连接到环，从而将环定位悬挂在轮毂下方的位置。因此，站在机舱上的人可以容易地将缆线部分定位在轮毂上而不需要爬到轮毂上。在轮毂设有三个叶片的情况下，第二和第三叶片将被倾斜地向上引导，从而缆线部分可以在叶片上向下滑到位于轮毂并且位于根部处的位置。根据风力涡轮机的构造，为了将第一和第二缆线部分的第二端连接到环，通过打开舱口或者设置在机舱上或者轮毂的表面上的类似部件可以获得通向第一和第二缆线部分的向下悬挂第二端的入口。然而，可以采用任何合适的方法实现第一和第二缆线部分的第二端和环之间的连接。
在一个具体实施方式中，当第一和第二缆线部分两者的中间部分分别吊过轮毂的任意一侧的叶片从而缆线部分的所述中间部分被分别定位在第二和第三叶片的根部处时，第一和第二缆线部分的第二端被分别保持在机舱的顶部，由此在吊缆线部分的所述中间部分之前或者之后，第一和第二缆线部分的第二端分别连接到通过线与修理平台连接的环，且在吊缆线部分的所述中间部分之后，环被吊过轮毂，从而将环定位悬挂在轮毂下方的位置。因此，可以不需要为了将第一和第二缆线部分的第二端连接到环而获得通向第一和第二缆线部分的向下悬挂第二端的入口。如果风力涡轮机的构造不允许容易通向这个区域，这可能是特别有益处的，或者这可以简单地节省时间。站在机舱上的人可以容易地将缆线部分的中间部分定位在轮毂上，而不需要爬上轮毂。在轮毂设有三个叶片的情况下，如上面提及的，第二和第三叶片将被倾斜地向上引导，并因此缆线部分的中间部分可以在叶片上向下滑到位于轮毂并且位于根部处的位置。
在一个具体实施方式中，在缆线部分的一部分被分别定位在第二和第三叶片的根部处之前，第一和第二缆线部分的第一端分别与结构连接。这可能是一个实用的过程，因为缆线部分的一部分可以容易地被吊过机舱而不必人工抓住第一和第二缆线部分的第一端。
在一个具体实施方式中，环具有实心钢环的形式且设有线环，第一和第二线的第一端还被分别固定到所述线环上，并且所述线环还通过至少一根线与修理平台连接。因此，给修理平台的悬置机构增加了进一步安全性；如果环将制动，线环将确保第一和第二缆线部分与所述至少一根线之间的连接并因此承载平台。
在一个具体实施方式中，通常为了将第一和第二缆线部分的第一端与结构连接，第一和第二缆线部分被引导穿过机舱的舱顶上的门洞或者穿过敞开的机舱舱顶。因而，在机舱的壳体内的结构可以用作为缆线部分的锚固点。
在一个具体实施方式中，结构为齿轮箱、发电机或者机舱框架，且由此，优选地，第一缆线部分连接到齿轮箱、发电机或者机舱框架的第一锚固点，且第二缆线部分连接到齿轮箱、发电机或者机舱框架的第二锚固点。
在一个具体实施方式中，第一和第二缆线部分具有纺织吊索、线或者皮带的形式，例如尼龙线或者皮带。因而，缆线部分可以是相对轻并因此容易地被人吊过叶片。
附图说明
现在将参照很示意性的附图通过具体实施方式的举例在下面更加详细地解释本发明，其中：
图1是现有的风力涡轮机的透视图；
图2是附接到风力涡轮机的修理平台的侧视图，其中出于示意的目的叶片的一部分已被切除；
图2A以较大的比例示出了图2的局部图；
图3是图2所示的附接到风力涡轮机的修理平台的正视图；
图3A以较大的比例示出了图3的局部图；
图4是图2所示的附接到风力涡轮机的修理平台的顶视图；以及
图5示出了具有用于用线连接缆线部分的配件的环。
具体实施方式
图1示出了根据所谓的“丹麦概念”的现有最新逆风风力涡轮机，其具有塔架4、设置在塔架的顶端7的机舱6和具有基本水平的转子轴(未示出)的转子。转子包括连接到转子轴的轮毂8和从轮毂8径向延伸的三个叶片10，每个叶片10具有连接到轮毂8的根部16和最远离轮毂8的尖端区域14。轮毂8设置在机舱6的前端9。
图2到图4示出了将修理平台18附接到图1所示类型的风力涡轮机的方法。然而，根据本发明的方法同样适用于具有基本水平的转子轴的其它类型的风力涡轮机。
按照根据本发明的方法，第一叶片10A定位在如图所示的基本垂直的位置，并且优选地，转子是制动的，从而修理平台18可以沿着所述叶片10A被垂直提升。优选地，修理平台设有可至少部分地围绕叶片10A且当修理平台18提升时沿着叶片滑动的叉形结构20。因而，叶片10A为修理平台18提供导引，从而在运行期间它不会从侧到侧地摇摆。此外，修理平台18紧密跟随叶片可能是有益的，从而在修理平台18上工作的维修人员可以容易地碰到叶片的表面。修理平台18的底板22还可以优选为U形或者类似的形状，从而它可至少部分地围绕叶片10A并且优选地还可以沿着叶片滑动。为了便于在叶片10A上滑动，叉形结构20的内侧以及修理平台的可能U形底板的内侧可以设有辊子和/或相对软的材料。而且，以一种公知的方式，叉形结构20以及修理平台的可能U形底板可以由铰接部件组成，从而能够适应不同风力涡轮机叶片的横截面和实际叶片10A在不同高度位置处的横截面。在没有脱离本发明范围的情况下，修理平台18可以适于以除上面所给的例子之外的其他合适的方式跟随风力涡轮机叶片10A。
根据本发明，为了借助第一和第二缆线部分沿着如上所述的基本垂直定位的叶片10A提升修理平台，第一和第二缆线部分24、26的第一端28与结构32连接、机舱6包括所述结构32，且第一和第二缆线部分24、26的第二端30分别与修理平台18连接。在如图所示的具体实施方式中，第二缆线部分24、26分别地通过环42和线44与修理平台18连接，但是缆线部分24、26可以以其他合适的方式(例如直接地)与修理平台18连接。正如可以看到的，特别是在图2A、3A和4中，第一和第二缆线部分24、26被定位以使得它们延伸越过轮毂8并且在第二和第三叶片10B、10C的根部16之间彼此间隔一段距离地被分别支撑。在如图所示的具体实施方式中，由机舱6包括的结构32是齿轮箱。第一缆线部分24连接到齿轮箱的第一锚固点34，且第二缆线部分26连接到齿轮箱的与第一锚固点34间隔一段距离的第二锚固点36，参见图4。然而，第一和第二锚固点34、36不需要被间隔开。第一和第二缆线部分24、26可以具有纺织线或者皮带的形式，例如尼龙线或者皮带，从而可以保护轮毂8不受刮伤。
参见图2A和4，为了将第一和第二缆线部分24、26的第一端28与结构32连接，第一和第二缆线部分24、26被引导穿过在机舱6的舱顶60上的门洞58。然而，第一和第二缆线部分24、26也可以以任何其他合适的方式，例如通过墙上或者机舱的舱顶上的钻孔引导到结构32。第一和第二缆线部分24、26的第一端28可以固定到机舱内部的任何合适的结构上并且可替换地可以固定到机舱外部的结构上，例如安装在墙上或者机舱的舱顶上的吊环螺栓。优选地，可以采用现有的结构从而避免安装用于固定的专门结构。
根据轮毂8和叶片的根部和轮毂之间的连接的实际构造，第一和第二缆线部分24、26的最佳位置可以在某种程度上变化。然而，通常，优选的是第一和第二缆线部分24、26被定位以使得它们分别在第二和第三叶片10B、10C的根部16处被支撑，从而如图4所示的那样。虽然它们很可能如此，然而这不意味着它们将必须接触叶片的根部16。另一方面，它们可以仅仅相对靠近根部16被定位从而防止缆线部分24、26从侧到侧过多地移动。因此，可以获得对于修理平台18的稳定支撑。优选地，第一和第二缆线部分24、26被定位以使得它们被直接支撑在轮毂8的外周面38上。
在如图4所示的具体实施方式中，第一和第二缆线部分24、26被定位以使得它们分别被直接支撑在第二和第三叶片10B、10C的根部16的表面40上。
在轮毂8的未示出然而公知的具体实施方式中，轮毂包括用于每个叶片10A、10B、10C的根部安装连接件，其中所述根部安装连接件延伸自轮毂的外周面38。当根据本发明的方法应用于轮毂的这种具体实施方式时，第一和第二缆线部分24、26可以被定位以使得它们被直接支撑在或者至少能够接触所述轮毂的第二和第三根部安装连接件的表面。本领域技术人员将容易明白这个过程。
最好如图3A所示，第一和第二缆线部分24、26的第二端30分别连接到通过两根线44与修理平台18连接的环42。环42设置在塔架4的顶端7和轮毂8下面，但是却可以设置得比图中所示的更低。
如图5所示，环42可以设有第一和第二线46，每根线具有固定到环42上的第一端48和设有连接机构52(例如吊索钩)的第二端50，借助于此，可以在第一和第二缆线部分24、26的第二端30分别和环42之间建立连接。第一和第二缆线部分24、26的第二端30可以设有所述连接机构52可以与之接合的未示出的连接环或者类似的部件。例如，线44可以通过吊索钩或者类似的部件连接到环42。
定位和连接各种不同缆线部分、线、环或者其他部件的过程可以变化，并且该过程的步骤可以以如下面所描述的不同顺序执行。
在将缆线部分24、26的部分分别定位于第二和第三叶片10B、10C的根部16处之前，可以优选地将第一和第二缆线部分24、26的第一端28分别与结构32连接。因而，可以确保缆线部分不会在该过程中脱落。
根据该过程的具体实施方式，例如站在机舱6上的人可以在轮毂8的任意一侧分别将第一和第二缆线部分24、26的第二端30吊过叶片10B、10C，从而缆线部分24、26的一部分定位在第二和第三叶片10B、10C的根部16处。因而，通过将第一和第二缆线部分24、26吊过叶片，这些缆线部分可以在叶片上向下滑到根部16处的位置，从而被适当定位。随后，第一和第二缆线部分24、26的第二端30分别可以连接到环42，从而将环42定位悬挂在轮毂8下方的位置。为了将第一和第二缆线部分24、26的第二端30分别连接到环42，可以通过未示出的起重装置(例如绞车和绳索)将环42从地面提升到塔架4的顶端7。为了接近第一和第二缆线部分24、26的向下悬挂的第二端30以将这些第二端30与环42连接，可以打开舱口或者在机舱6或者轮毂8的表面上设置的类似部件。
根据该过程的另一个具体实施方式，当(例如由站在机舱6上的人)将第一和第二缆线部分24、26两者的(可能在中部被折叠的)中间部分56吊过在轮毂的任意一侧的叶片时，第一和第二缆线部分24、26的第二端30被分别保持在机舱的顶部。例如通过将第二端30临时地系在机舱的结构上或者例如通过人抓住第二端30，第二端30可以被保持在机舱6的顶部。优选地，在吊起缆线部分的中间部分56之前，第一和第二缆线部分24、26的第一端28分别与由机舱6包括的结构32连接。缆线部分的所述中间部分56被吊以使得它们分别在第二和第三叶片10B、10C的根部16处被定位(这可以通过在轮毂的任意一侧将中间部分56吊过叶片从而所述中间部分56在叶片上向下滑到根部16处的位置而实现)从而被适当定位。在吊缆线部分的所述中间部分56之前或者之后，第一和第二缆线部分24、26的第二端30分别连接到通过线44已经与修理平台18连接的环42，且吊缆线部分24、26的所述中间部分56之后，环42被吊过轮毂8，从而将环42定位悬挂在轮毂下方的位置。这样，可以通过简易的方式获得如图2到4所示的构造。
环可以具有实心钢环42的形式，并且，如图5所示，它可以设有线环56，第一和第二线46的第一端48还分别固定到线环56上，并且线环56还通过线44与修理平台18连接。
已经参照不同的具体实施方式描述了本发明。然而，本发明的范围不限于所示出的具体实施方式，在没有脱离本发明的范围的前提下可以进行替换和修改。例如，在图中，第一缆线部分24和第二缆线部分26作为两个独立连接到环42的缆线被示出；然而，这两个缆线部分24、26可以替换成具有一个缆线的形式，由此，环42被安装在中间，或者由此省略环42，从而线44直接连接到所述一个缆线的中部。而且，应当注意虽然提及了例如缆线、吊索、线和皮带之类的装置，然而本领域技术人员将明白这些类型的装置仅作为示例被提及并且可以互换。而且，缆线被理解为表示任何合适的线、绳索、吊索、皮带或者类似部件的通常表达。
参考标号列表
2    风力涡轮机
4    塔架
6    机舱
7    塔架的顶端
8    轮毂
9    机舱的前端
10   叶片
14   尖端区域
16   根部
18   修理平台
20   叉形结构
22   修理平台的底板
24   第一缆线部分
26   第二缆线部分
28   缆线部分的第一端
30   缆线部分的第二端
32   机舱的结构
34   齿轮箱的第一锚固点
36   齿轮箱的第二锚固点
38   轮毂的外周面
40   根部的表面
42   环
44   线
46   线
48   第一端
50   第二端
52   连接机构
54   缆线的中心部
56   线环
58    门洞
60    机舱的舱顶

Claims (15)

1.一种将修理平台(18)附接到风力涡轮机(2)的方法，所述风力涡轮机包括塔架(4)、设置在所述塔架的顶端(7)且包括结构(32)的机舱(6)、连接到基本水平的转子轴且设置在所述机舱(6)的前端(9)的轮毂(8)和至少三个风力涡轮机叶片(10A、10B、10C)，每个叶片具有连接到所述轮毂(8)的根部(16)，所述方法包括将第一叶片(10A)定位在基本垂直的位置，将第一和第二缆线部分(24、26)的第一端(28)分别连接到所述结构(32)，将所述第一和第二缆线部分(24、26)的第二端(30)分别连接到所述修理平台(18)以及通过所述第一和第二缆线部分(24、26)沿着所述叶片(10A)提升所述修理平台，其特征在于，所述第一和第二缆线部分(24、26)被定位以使得它们延伸越过所述轮毂(8)并且在第二和第三叶片(10B、10C)的根部(16)之间彼此间隔一段距离地被分别支撑。
2.根据权利要求1所述的将修理平台附接到风力涡轮机的方法，其中所述第一和第二缆线部分(24、26)被定位以使得它们在所述第二和第三叶片(10B、10C)的根部(16)处被分别支撑。
3.根据权利要求1或2所述的将修理平台附接到风力涡轮机的方法，其中所述第一和第二缆线部分(24、26)被定位以使得它们被直接支撑在所述轮毂(8)的外周面(38)上。
4.根据前面权利要求的任一项所述的将修理平台附接到风力涡轮机的方法，其中所述第一和第二缆线部分(24、26)被定位以使得它们被分别直接支撑在所述第二和第三叶片(10B、10C)的根部(16)的表面(40)上。
5.根据权利要求1到3中的任一项所述的将修理平台附接到风力涡轮机的方法，其中所述第一和第二缆线部分(24、26)被定位以使得它们被分别直接支撑在所述轮毂(8)的第二和第三根部安装连接件的表面上。
6.根据前面权利要求的任一项所述的将修理平台附接到风力涡轮机的方法，其中所述第一和第二缆线部分(24、26)的所述第二端(30)被分别连接到通过至少一根线(44)并优选两根线(44)与所述修理平台(18)相连的环(42)上，并且所述环(42)优选地定位在所述塔架(4)的所述顶端(7)和所述轮毂(8)的下面或者在基本垂直位置上的所述第一叶片(10A)的根部(16)处。
7.根据权利要求6所述的将修理平台附接到风力涡轮机的方法，其中所述环(42)设有第一和第二线(46)，每根线具有固定到所述环(42)的第一端(48)和设有连接机构(52)例如吊索钩的第二端(50)，借助于此，在所述第一和第二缆线部分(24、26)的所述第二端(30)分别和环(42)之间建立连接。
8.根据权利要求6或7所述的将修理平台附接到风力涡轮机的方法，其中为了将所述第一和第二缆线部分(24、26)的所述第二端(30)分别连接到所述环(42)，通过线(44)与所述修理平台(18)连接的所述环(42)通过起重装置(例如绞车和绳索)从地面被提升到所述塔架(4)的所述顶端(7)。
9.根据权利要求6到8中的任一项所述的将修理平台附接到风力涡轮机的方法，其中将所述第一和第二缆线部分(24、26)的所述第二端(30)分别吊过所述轮毂(8)的任意一侧的叶片(10B、10C)，从而缆线部分(24、26)的一部分被分别定位在所述第二和第三叶片的根部(16)，并且随后，所述第一和第二缆线部分(24、26)的所述第二端(30)分别连接到所述环(42)，从而将所述环定位悬挂在所述轮毂(8)下方的位置。
10.根据权利要求6到8中的任一项所述的将修理平台附接到风力涡轮机的方法，其中当所述第一和第二缆线部分(24、26)两者的中间部分(54)吊过所述轮毂(8)的任意一侧的叶片(10B、10C)从而使得缆线部分的所述中间部分(54)被分别定位在所述第二和第三叶片(10B、10C)的所述根部(16)时，所述第一和第二缆线部分(24、26)的第二端(30)分别被保持在机舱(6)的顶部，在吊所述缆线部分(24、26)的所述中间部分(54)之前或者之后，所述第一和第二缆线部分(24、26)的所述第二端(30)分别连接到通过线(44)和所述修理平台(18)相连的所述环(42)，且在吊所述缆线部分(24、26)的所述中间部分(54)之后，环(42)被吊过所述轮毂(8)，从而将所述环(42)定位悬挂在所述轮毂(8)下方的位置。
11.根据权利要求9或10所述的将修理平台附接到风力涡轮机的方法，其中在所述缆线部分(24、26)的那部分分别被定位在所述第二和第三叶片(10B、10C)的所述根部(16)处之前，所述第一和第二缆线部分(24、26)的所述第一端(28)分别与结构(32)连接。
12.根据权利要求6到11中的任一项所述的将修理平台附接到风力涡轮机的方法，其中所述环(42)具有实心钢环的形式且设有线环(56)，所述第一和第二线(46)的所述第一端(48)还被分别固定到所述线环上，并且所述线环还通过所述至少一根线(44)与所述修理平台(18)连接。
13.根据前面权利要求的任一项所述的将修理平台附接到风力涡轮机的方法，其中通常为了将所述第一和第二缆线部分(24、26)的所述第一端(28)与结构(32)连接，所述第一和第二缆线部分(24、26)被引导穿过所述机舱(6)的舱顶(60)上的门洞(58)或者穿过敞开的机舱舱顶。
14.根据前面权利要求的任一项所述的将修理平台附接到风力涡轮机的方法，其中所述结构(32)为齿轮箱、发电机或者机舱框架，且优选地，所述第一缆线部分(24)连接到所述齿轮箱、发电机或者机舱框架的第一锚固点(34)，且所述第二缆线部分(26)连接到所述齿轮箱、发电机或者机舱框架的第二锚固点(36)。
15.根据前面权利要求的任一项所述的将修理平台附接到风力涡轮机的方法，其中所述第一和第二缆线部分(24、26)具有纺织吊索、线或者皮带的形式，例如尼龙线或者皮带。
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