CN106041821A - 用于长轴零件的轴承装配分解装置及方法 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种用于长轴零件的轴承装配分解装置及方法。用于长轴零件的轴承装配分解装置,包括环绕于长轴零件外的辅助支架组件,辅助支架组件内设有用于固定从长轴零件的小端穿入长轴零件的轴承的轴承固定组件、用于沿长轴零件的轴向对长轴零件的大端端面施加推力以迫使长轴零件的轴承装配位置与固定的轴承进行过盈配合连接的装配施力机构以及用于从长轴零件的大端沿长轴零件的轴向对长轴零件施加拉力以迫使长轴零件的轴承装配位置从固定的轴承内脱出的分解施力机构。保证轴承的安装精度;轴承装配和分解过程无瞬时作用力产生,对轴承和长轴零件的破坏小。适用于各种航空发动机中各种长轴零件的过盈配合连接装配和分解。
Description
技术领域
本发明涉及航空发动机零件拆装技术领域,特别地,涉及一种用于长轴零件的轴承装配分解装置。此外,本发明还涉及一种包括上述一种用于长轴零件的轴承装配分解装置的用于长轴零件的轴承装配方法。此外,本发明还涉及一种包括上述一种用于长轴零件的轴承装配分解装置的用于长轴零件的轴承分解方法。
背景技术
航空发动机中经常存在一些轴向长度很长的长轴零件,需要在上面的预定位置装配支撑轴承。某新涡桨发动机动力涡轮轴组件轴长达1409mm,包含多个轴承长过盈面(长达25mm),从该型号研制以来,该长轴上轴承的装配一直是发动机装配的难点。
现有长轴上轴承的过盈装配一般采用固定长轴,用铜棒敲击轴承完成。采用此方法,一方面敲击过程瞬时作用力较大、敲击着力面积有限、敲击易产生铜屑等多余物,及易损害轴承;另一方面,加热状态的轴承需要通过的轴上较长距离到达安装面、敲击过程中受力不均匀,易将轴承装歪,轴承装歪后需将该长轴倒转,用铜棒敲击该轴承另一面,分解过程困难,且轴承极易损坏。整个装配分解过程中需要人力把持该长轴,增加了零件的磕碰伤概率。使用现有方案,很难实现该长轴的装配分解,装配周期长,装配质量无法保证。
发明内容
本发明提供了一种用于长轴零件的轴承装配分解装置及方法,以解决长轴零件需要采用人工把持以及人工敲击的方式进行轴承的装配和分解,拆装难度大、拆装质量难以保证、拆装过程中容易损坏零件的技术问题。
根据本发明的一个方面,提供一种用于长轴零件的轴承装配分解装置,包括环绕于长轴零件外的辅助支架组件,辅助支架组件内设有用于固定从长轴零件的小端穿入长轴零件的轴承的轴承固定组件、用于沿长轴零件的轴向对长轴零件的大端端面施加推力以迫使长轴零件的轴承装配位置与固定的轴承进行过盈配合连接的装配施力机构以及用于从长轴零件的大端沿长轴零件的轴向对长轴零件施加拉力以迫使长轴零件的轴承装配位置从固定的轴承内脱出的分解施力机构。
进一步地,装配施力机构包括垫设于长轴零件的大端端面上的压套、固接于辅助支架组件上并悬于长轴零件的大端端面正上方的泵接口以及固接于泵接口内且输出端朝向压套上表面布置用于施加推力的推力液压泵;推力液压泵的输出端贯穿泵接口并与压套接触;推力液压泵与长轴零件同轴布设。
进一步地,推力液压泵包括泵体、设于泵体内并用于通过液压在泵体内腔中沿泵体轴向移动的泵芯以及沿泵体轴向贯穿泵体和泵芯并用于液压推力输出的螺纹杆,螺纹杆与泵芯通过螺纹连接。
进一步地,分解施力机构包括用于施加拉力的拉力液压泵、用于将拉力液压泵固定在辅助支架组件上的支撑环以及用于将拉力液压泵的输出端与长轴零件的大端固接的连接螺母;拉力液压泵的输出端贯穿支撑环并且固接于连接螺母的第一端,连接螺母的第二端固接于长轴零件的大端内腔中;拉力液压泵与长轴零件同轴布设。
进一步地,拉力液压泵包括泵体、设于泵体内并用于通过液压在泵体内腔沿泵体轴向移动的泵芯以及沿泵体轴向贯穿泵体和泵芯并用于液压拉力输出的螺纹杆,螺纹杆与泵芯通过螺纹连接。
进一步地,辅助支架组件包括处于底部并用于结构固定定位的装配车以及固接于装配车上的装配架;装配车和装配架内形成用于容纳长轴零件的容纳腔。
进一步地,轴承固定组件设于装配架内部,轴承固定组件包括套设于长轴零件外的轴承夹具、开设于轴承夹具内壁面上并用于容纳轴承的轴承定位槽以及用于将轴承夹具固定定位于装配架上的固接件。
进一步地,装配施力机构通过螺纹连接辅助支架组件,和/或分解施力机构通过螺纹连接辅助支架组件和长轴零件。
根据本发明的另一方面,还提供了一种用于长轴零件的轴承装配方法,其采用上述轴承装配分解装置,包括以下步骤:先将轴承加热;将加热后的轴承从长轴零件的小端穿入并固定于轴承夹具上;在长轴零件的大端装上压套,在辅助支架组件上装上泵接口并在泵接口上固接推力液压泵;通过推力液压泵打压,泵芯连接螺纹杆并作用在压套上,将长轴零件向下压,使轴承嵌套于长轴零件的轴承安装位置,完成轴承在长轴零件上的装配。
根据本发明的另一方面,还提供了一种用于长轴零件的轴承分解方法,其采用上述轴承装配分解装置,包括以下步骤:倒转推力液压泵形成拉力液压泵;在长轴零件内旋入连接螺母,螺纹杆螺纹连接泵芯和连接螺母;通过对拉力液压泵打压,螺纹杆带动连接螺母和长轴零件向上运动,以使长轴零件从轴承中脱离,完成轴承从长轴零件上的分解。
本发明具有以下有益效果:
本发明用于长轴零件的轴承装配分解装置,通过辅助支架组件容纳长轴零件并对长轴零件进行整体支撑。通过轴承固定组件将从长轴零件的小端套入长轴零件的轴承进行固定定位。通过装配施力机构沿长轴零件的轴向对长轴零件的大端端面进行施力,迫使长轴零件的轴承装配位置进入到固定好的轴承的内环圈,从而完成轴承的装配。整个轴承装配过程,保证轴承与长轴零件始终处于同轴,并且施力方向也是沿长轴零件的轴向施力,保证轴承的安装精度。而且施力过程采用接触加力的方式均匀施力,不会产生瞬时作用力,因此对轴承以及长轴零件的破坏小,保证装配轴承后的零件结构完整性。通过分解施力机构沿长轴零件的轴向拉动长轴零件,迫使长轴零件沿轴向脱离轴承,整个过程无瞬时作用力产生,对轴承和长轴零件的破坏小,保证分解后的轴承与长轴零件的完整性,利于后续重复利用。适用于各种航空发动机中各种长轴零件的过盈配合连接装配和分解。
除了上面所描述的目的、特征和优点之外,本发明还有其它的目的、特征和优点。下面将参照图,对本发明作进一步详细的说明。
附图说明
构成本申请的一部分的附图用来提供对本发明的进一步理解,本发明的示意性实施例及其说明用于解释本发明,并不构成对本发明的不当限定。在附图中:
图1是本发明优选实施例的用于长轴零件的轴承装配分解装置中装配部分的结构示意图;
图2是本发明优选实施例的用于长轴零件的轴承装配分解装置中分解部分的结构示意图。图例说明:
1、辅助支架组件;101、装配车;102、装配架;2、轴承固定组件;201、轴承夹具;202、轴承定位槽;203、固接件;3、装配施力机构;301、压套;302、泵接口;303、推力液压泵;4、分解施力机构;401、拉力液压泵;402、支撑环;403、连接螺母;5、长轴零件;6、轴承;7、泵体;8、泵芯;9、螺纹杆。
具体实施方式
以下结合附图对本发明的实施例进行详细说明,但是本发明可以由下述所限定和覆盖的多种不同方式实施。
图1是本发明优选实施例的用于长轴零件的轴承装配分解装置中装配部分的结构示意图;图2是本发明优选实施例的用于长轴零件的轴承装配分解装置中分解部分的结构示意图。
如图1和图2所示,本实施例的用于长轴零件的轴承装配分解装置,包括环绕于长轴零件5外的辅助支架组件1,辅助支架组件1内设有用于固定从长轴零件5的小端穿入长轴零件5的轴承6的轴承固定组件2、用于沿长轴零件5的轴向对长轴零件5的大端端面施加推力以迫使长轴零件5的轴承装配位置与固定的轴承6进行过盈配合连接的装配施力机构3以及用于从长轴零件5的大端沿长轴零件5的轴向对长轴零件5施加拉力以迫使长轴零件5的轴承装配位置从固定的轴承6内脱出的分解施力机构4。本发明用于长轴零件的轴承装配分解装置,通过辅助支架组件1容纳长轴零件5并对长轴零件5进行整体支撑。通过轴承固定组件2将从长轴零件5的小端套入长轴零件5的轴承6进行固定定位。通过装配施力机构3沿长轴零件5的轴向对长轴零件5的大端端面进行施力,迫使长轴零件5的轴承装配位置进入到固定好的轴承6的内环圈,从而完成轴承6的装配。整个轴承6装配过程,保证轴承6与长轴零件5始终处于同轴,并且施力方向也是沿长轴零件5的轴向施力,保证轴承6的安装精度。而且施力过程采用接触加力的方式均匀施力,不会产生瞬时作用力,因此对轴承6以及长轴零件5的破坏小,保证装配轴承6后的零件结构完整性。通过分解施力机构4沿长轴零件5的轴向拉动长轴零件5,迫使长轴零件5沿轴向脱离轴承6,整个过程无瞬时作用力产生,对轴承6和长轴零件5的破坏小,保证分解后的轴承6与长轴零件5的完整性,利于后续重复利用。适用于各种航空发动机中各种长轴零件5的过盈配合连接装配和分解。
如图1所示,本实施例中,装配施力机构3包括垫设于长轴零件5的大端端面上的压套301、固接于辅助支架组件1上并悬于长轴零件5的大端端面正上方的泵接口302以及固接于泵接口302内且输出端朝向压套301上表面布置用于施加推力的推力液压泵303。形成沿长轴零件5轴向布设的推力施力系统,能够直接接触到长轴零件5并对长轴零件5均匀施加轴向推力推动长轴零件5沿轴向移动,从而实现轴承6与长轴零件5的装配。整个装配过程无其他分力,保证轴承6与长轴零件5的同轴装配,保证安装质量。推力液压泵303的输出端贯穿泵接口302并与压套301接触。推力液压泵303与长轴零件5同轴布设。通过推力液压泵303均匀施加长轴零件5轴向的均匀推力,减小对轴承6和长轴零件5的瞬时破坏几率,保证各零件的结构安全和结构稳定性。推力液压泵303通过倒转形成拉力液压泵401,使装配施力机构3转变成为分解施力机构4。
如图1所示,本实施例中,推力液压泵303包括泵体7、设于泵体7内并用于通过液压在泵体7内腔中沿泵体7轴向移动的泵芯8以及沿泵体7轴向贯穿泵体7和泵芯8并用于液压推力输出的螺纹杆9。推力液压泵303通过液压推动泵芯8施力作用于螺纹杆9上,通过螺纹杆9对长轴零件5施加均匀推力。螺纹杆9方便连接装配以及方便施力。螺纹杆9与泵芯8通过螺纹连接。连接简单,结构稳定性更好。
如图2所示,本实施例中,分解施力机构4包括用于施加拉力的拉力液压泵401、用于将拉力液压泵401固定在辅助支架组件1上的支撑环402以及用于将拉力液压泵401的输出端与长轴零件5的大端固接的连接螺母403。拉力液压泵401的输出端贯穿支撑环402并且固接于连接螺母403的第一端,连接螺母403的第二端固接于长轴零件5的大端内腔中。拉力液压泵401与长轴零件5同轴布设。拉力沿长轴零件5的轴向施加,从而降低分解时的结构阻碍,从而以最小的施力能源实现轴承的分解。通过连接螺母403采用螺纹分别连接拉力液压泵401的输出端以及长轴零件5的大端,以进行拉力的轴向传递。通过液压均匀施加轴向拉力,减小对长轴零件5和轴承6的瞬时作用力破坏,提高各零件的结构完整性和重复利用率。
如图2所示,本实施例中,拉力液压泵401包括泵体7、设于泵体7内并用于通过液压在泵体7内腔沿泵体7轴向移动的泵芯8以及沿泵体7轴向贯穿泵体7和泵芯8并用于液压拉力输出的螺纹杆9,螺纹杆9与泵芯8通过螺纹连接。拉力液压泵401通过液压推动泵芯8施力作用于螺纹杆9上,拉力液压泵401的作用力方向刚好与推力液压泵303的施力方向相反,拉力液压泵401由推力液压泵303倒置形成。在拉力液压泵401的作用下,通过螺纹杆9对长轴零件5施加均匀拉力。螺纹杆9方便连接装配以及方便施力。螺纹杆9与泵芯8和连接螺母403通过螺纹连接。连接简单,结构稳定性更好,传力更均匀。
如图1和图2所示,本实施例中,辅助支架组件1包括处于底部并用于结构固定定位的装配车101以及固接于装配车101上的装配架102。装配车101和装配架102内形成用于容纳长轴零件5的容纳腔。方便长轴零件5的结构位置定位,以及方便装配施力机构3和分解施力机构4的固定安装,方便长轴零件5与装配施力机构3和分解施力机构4的同轴控制。
如图1和图2所示,本实施例中,轴承固定组件2设于装配架102内部。通过,轴承固定组件2实现对轴承6固定的同时引导长轴零件5的轴向移动。轴承固定组件2包括套设于长轴零件5外的轴承夹具201、开设于轴承夹具201内壁面上并用于容纳轴承6的轴承定位槽202以及用于将轴承夹具201固定定位于装配架102上的固接件203。可选地,轴承夹具201采用径向抱箍的方式固定定位轴承6。方便轴承6的固定定位,方便对装配后的轴承6进行解除固定。
如图1和图2所示,本实施例中,装配施力机构3通过螺纹连接辅助支架组件1,和/或分解施力机构4通过螺纹连接辅助支架组件1和长轴零件5。采用螺纹的方式固定连接,连接方便,单向传力性能好。
如图1所示,本实施例的用于长轴零件的轴承装配方法,采用上述轴承装配分解装置,包括以下步骤:先将轴承6加热;将加热后的轴承6从长轴零件5的小端穿入并固定于轴承夹具201上;在长轴零件5的大端装上压套301,在辅助支架组件1上装上泵接口302并在泵接口302上固接推力液压泵303;通过推力液压泵303打压,泵芯8连接螺纹杆9并作用在压套301上,将长轴零件5向下压,使轴承6嵌套于长轴零件5的轴承安装位置,完成轴承6在长轴零件5上的装配。
如图2所示,本实施例的用于长轴零件的轴承分解方法,采用上述轴承装配分解装置,包括以下步骤:倒转推力液压泵303形成拉力液压泵401;在长轴零件5内旋入连接螺母403,螺纹杆9螺纹连接泵芯8和连接螺母403;通过对拉力液压泵401打压,螺纹杆9带动连接螺母403和长轴零件5向上运动,以使长轴零件5从轴承6中脱离,完成轴承6从长轴零件5上的分解。
实施时,提供一种用于长轴零件的轴承装配分解装置,考虑长轴零件5的结构特点,采用框形结构或者盆状结构或者筒形结构的装配架102,通过固定轴承6的方法,在长轴零件5的大端面施加力,使轴承6安装到长轴零件5上的过盈面,同样的原理,对长轴零件5施加相反方向的力,实现该轴承6的分解。通过使用均匀的力施加在长轴零件上,避免对轴承6局部敲击带来的损伤及多余物,使轴承6不易装歪,
改变长轴零件5上轴承6过盈装配时的敲击方式。
如图1所示,长轴零件5上轴承6的装配方法,其中包括螺纹杆9、推力液压泵303、泵接口302、压套301配合使用。推力液压泵303包括泵体7与泵芯8配套,螺纹杆9与泵芯8靠螺纹连接,泵芯8与泵体7之间靠液压相对运动。推力液压泵303的外螺纹与泵接口302的内螺纹配合使用。螺纹杆9工作中施力作用于压套301,带动长轴零件5向下运动。
泵接口302设置为带槽结构,装配架102上方为U型板,可实现泵接口302在装配架102上的快速安装。装配架102通过左右两个固定螺栓、垫圈和螺母固定于装配车101上。本方法装配的轴承6通过轴承夹具201固定。轴承夹具201由前半环和后半环抱箍组成,固定轴承6后,左右两边通过使用螺栓、垫圈、螺母固定在装配架102上,装配过程中便于拆装,该夹具在装配过程中实现对轴承6的固定。
在装配轴承6时,先对轴承6进行加热到规定温度,将轴承6从长轴零件5的小端穿入,将轴承6固定在轴承夹具201上,在长轴零件5大端安装压套301,推力液压泵303与泵接口302拧紧,将螺纹杆9旋入推力液压泵303支靠压套301,通过对推力液压泵303施加压力,泵芯8连同螺纹杆9一起作用压力在压套301上,压套301将长轴零件5向下压,实现轴承6的装配。
分解轴承的方案如图2所示。将推力液压泵303倒转使用,形成拉力液压泵401。拉力液压泵401支靠在支撑环402上,泵芯8内螺纹与螺纹杆9连接。连接螺母403设置为两端带螺纹结构,一端外螺纹与长轴零件5内孔螺纹段连接,另一端内螺纹与螺纹杆9连接。分解过程中,使用轴承夹具201固定轴承6,通过对拉力液压泵401打压,泵体7作用压力于支撑环402传递至装配架102上,泵芯8带动螺纹杆9连同连接螺母403及长轴零件5向上运动,即可实现轴承6的分解。不需使用铜棒等工具背面敲击轴承,该方法能快速的实现轴承的分解,且保证分解不损坏零件。
本发明用于长轴零件的轴承装配分解装置,改变原有的轴承装配分解思路,结合该长轴零件自身结构特点,采用对轴承固定、对轴施加力的方法实现轴承的装配及分解,该方法能够很好的避免对轴承进行敲击带来的轴承损伤以及多余物的产生。液压泵的引入能很好的节省人力,大大提高装配分解效率及质量。
轴承6装配时,将加热后的轴承6从长轴零件小端穿入固定在轴承夹具201上,在长轴零件5大端装上压套301,装上泵接口302与推力液压泵303,通过对推力液压泵303打压,泵芯8连接螺纹杆9作用在压套301上,将该长轴零件5往下压,实现轴承6的装配。
轴承6分解时,倒转推力液压泵303变为拉力液压泵401使用,在长轴零件5内旋入连接螺母403,螺纹杆9连接泵芯8、连接螺母403,通过对拉力液压泵401打压,螺纹杆9带动连接螺母403、长轴零件5向上运动,实现轴承6分解。
以上所述仅为本发明的优选实施例而已,并不用于限制本发明,对于本领域的技术人员来说,本发明可以有各种更改和变化。凡在本发明的精神和原则之内,所作的任何修改、等同替换、改进等,均应包含在本发明的保护范围之内。
Claims (10)
1.一种用于长轴零件的轴承装配分解装置,包括环绕于长轴零件(5)外的辅助支架组件(1),其特征在于,
所述辅助支架组件(1)内设有用于固定从所述长轴零件(5)的小端穿入所述长轴零件(5)的轴承(6)的轴承固定组件(2)、用于沿所述长轴零件(5)的轴向对所述长轴零件(5)的大端端面施加推力以迫使所述长轴零件(5)的轴承装配位置与固定的所述轴承(6)进行过盈配合连接的装配施力机构(3)以及用于从所述长轴零件(5)的大端沿所述长轴零件(5)的轴向对所述长轴零件(5)施加拉力以迫使所述长轴零件(5)的轴承装配位置从固定的所述轴承(6)内脱出的分解施力机构(4)。
2.根据权利要求1所述的用于长轴零件的轴承装配分解装置,其特征在于,
所述装配施力机构(3)包括垫设于所述长轴零件(5)的大端端面上的压套(301)、固接于所述辅助支架组件(1)上并悬于所述长轴零件(5)的大端端面正上方的泵接口(302)以及固接于所述泵接口(302)内且输出端朝向所述压套(301)上表面布置用于施加推力的推力液压泵(303);
所述推力液压泵(303)的输出端贯穿所述泵接口(302)并与所述压套(301)接触;
所述推力液压泵(303)与所述长轴零件(5)同轴布设。
3.根据权利要求2所述的用于长轴零件的轴承装配分解装置,其特征在于,
所述推力液压泵(303)包括泵体(7)、设于所述泵体(7)内并用于通过液压在所述泵体(7)内腔中沿所述泵体(7)轴向移动的泵芯(8)以及沿所述泵体(7)轴向贯穿所述泵体(7)和所述泵芯(8)并用于液压推力输出的螺纹杆(9),
所述螺纹杆(9)与所述泵芯(8)通过螺纹连接。
4.根据权利要求1所述的用于长轴零件的轴承装配分解装置,其特征在于,
所述分解施力机构(4)包括用于施加拉力的拉力液压泵(401)、用于将所述拉力液压泵(401)固定在所述辅助支架组件(1)上的支撑环(402)以及用于将所述拉力液压泵(401)的输出端与所述长轴零件(5)的大端固接的连接螺母(403);
所述拉力液压泵(401)的输出端贯穿所述支撑环(402)并且固接于所述连接螺母(403)的第一端,所述连接螺母(403)的第二端固接于所述长轴零件(5)的大端内腔中;
所述拉力液压泵(401)与所述长轴零件(5)同轴布设。
5.根据权利要求4所述的用于长轴零件的轴承装配分解装置,其特征在于,
所述拉力液压泵(401)包括泵体(7)、设于所述泵体(7)内并用于通过液压在所述泵体(7)内腔沿所述泵体(7)轴向移动的泵芯(8)以及沿所述泵体(7)轴向贯穿所述泵体(7)和所述泵芯(8)并用于液压拉力输出的螺纹杆(9),
所述螺纹杆(9)与所述泵芯(8)通过螺纹连接。
6.根据权利要求1至5中任一项所述的用于长轴零件的轴承装配分解装置,其特征在于,
所述辅助支架组件(1)包括处于底部并用于结构固定定位的装配车(101)以及固接于所述装配车(101)上的装配架(102);
所述装配车(101)和所述装配架(102)内形成用于容纳所述长轴零件(5)的容纳腔。
7.根据权利要求6所述的用于长轴零件的轴承装配分解装置,其特征在于,
所述轴承固定组件(2)设于所述装配架(102)内部,
所述轴承固定组件(2)包括套设于所述长轴零件(5)外的轴承夹具(201)、开设于所述轴承夹具(201)内壁面上并用于容纳所述轴承(6)的轴承定位槽(202)以及用于将所述轴承夹具(201)固定定位于所述装配架(102)上的固接件(203)。
8.根据权利要求1至5中任一项所述的用于长轴零件的轴承装配分解装置,其特征在于,
所述装配施力机构(3)通过螺纹连接所述辅助支架组件(1),和/或
所述分解施力机构(4)通过螺纹连接所述辅助支架组件(1)和所述长轴零件(5)。
9.一种用于长轴零件的轴承装配方法,
采用权利要求1至8中任一项所述的轴承装配分解装置,
其特征在于,
包括以下步骤:
先将轴承(6)加热;
将加热后的轴承(6)从长轴零件(5)的小端穿入并固定于轴承夹具(201)上;
在长轴零件(5)的大端装上压套(301),在辅助支架组件(1)上装上泵接口(302)并在泵接口(302)上固接推力液压泵(303);
通过推力液压泵(303)打压,泵芯(8)连接螺纹杆(9)并作用在压套(301)上,将长轴零件(5)向下压,使轴承(6)嵌套于长轴零件(5)的轴承安装位置,完成轴承(6)在长轴零件(5)上的装配。
10.一种用于长轴零件的轴承分解方法,
采用权利要求1至8中任一项所述的轴承装配分解装置,
其特征在于,
包括以下步骤:
倒转推力液压泵(303)形成拉力液压泵(401);
在长轴零件(5)内旋入连接螺母(403),螺纹杆(9)螺纹连接泵芯(8)和连接螺母(403);
通过对拉力液压泵(401)打压,螺纹杆(9)带动连接螺母(403)和长轴零件(5)向上运动,以使长轴零件(5)从轴承(6)中脱离,完成轴承(6)从长轴零件(5)上的分解。
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