CN109557984A - 高密度机架式4u机箱 - Google Patents
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Abstract
本发明提供一种高密度机架式4U机箱,包括箱体,箱体内的空间划分为前部安装区、中部安装区和后部安装区;中部安装区布置有风扇支架,在风扇支架的前方平行布置前接口板支架;在风扇支架的后方平行布置后接口板支架;硬盘托支架固定安装至少一层双盘位硬盘托。优点:硬盘托上面同时装配两块硬盘;硬盘托支架上面可装配多层双盘位硬盘托;当装配到箱体时,双盘位硬盘托的前硬盘接口电路板插接到对应的接口板插槽内。由于两个硬盘共用同一个硬盘托,从而减少了每块硬盘各布置一个硬盘托时所占用的箱体内空间,提高了服务器机箱空间利用率,从而可使服务器机箱内部能够安装更多数量的硬盘,满足人们的使用需求。
Description
技术领域
本发明属于机箱结构设计技术领域,具体涉及一种高密度机架式4U机箱。
背景技术
随着数据技术的进步,用户对服务器存储容量的需求越来越大。现有的服务器机箱由于硬盘和机柜尺寸的限制,以及服务器机箱内组件结构设计以及布置方式等限制,因此,4U标准服务器一般只支持安装24或者36块硬盘。如何在有限的服务器机箱内部,对服务器机箱内组件结构进行优化设计,使服务器机箱内部能够安装更多数量的硬盘,以满足人们的使用需求,是目前亟需解决的事情。
发明内容
针对现有技术存在的缺陷,本发明提供一种高密度机架式4U机箱,可有效解决上述问题。
本发明采用的技术方案如下:
本发明提供一种高密度机架式4U机箱,包括箱体(10),所述箱体(10)内的空间划分为前部安装区(A)、中部安装区(B)和后部安装区(C);
所述中部安装区(B)布置有风扇支架(1),所述风扇支架(1)上面固定安装风扇(2);在所述风扇支架(1)的前方平行布置前接口板支架(2A);在所述风扇支架(1)的后方平行布置后接口板支架(2B);
在所述后部安装区(C)布置若干个后硬盘托支架(3C)以及一个后主板单元(4C);在所述前部安装区(A)布置若干个前硬盘托支架(3A)、一个前主板单元(4A)以及一个电源支架(5A);所述电源支架(5A)上面安装电源(6A);
其中,所述前硬盘托支架(3A)和所述后硬盘托支架(3C)的结构相同,均固定安装至少一层双盘位硬盘托(7);所述双盘位硬盘托(7)包括硬盘托盘本体(71),所述硬盘托盘本体(71)的尾端固定安装面板(72);所述硬盘托盘本体(71)内部固定横装有支架板(73),通过所述支架板(73),将所述硬盘托盘本体(71)划分为前硬盘盘位(D1)和后硬盘盘位(D2),所述支架板(73)的朝向所述后硬盘盘位(D2)的一侧固定安装后硬盘接口电路板(74);所述前硬盘盘位(D1)的前端固定安装前硬盘接口电路板(75);在所述硬盘托盘本体(71)的内部还固定安装硬盘电路板(76);所述前硬盘接口电路板(75)和所述后硬盘接口电路板(74)均电性连接到所述硬盘电路板(76);并且,所述前硬盘接口电路板(75)的末端延伸到所述硬盘托盘本体(71)的外部;
对于所述前硬盘托支架(3A),其上安装的双盘位硬盘托(7)的前硬盘接口电路板(75)插接到所述前接口板支架(2A)上的前接口板相对应的插槽内;所述前接口板支架(2A)和所述电源支架(5A)上面的电源(6A)又与所述前主板单元(4A)电性连接;
对于所述后硬盘托支架(3C),其上安装的双盘位硬盘托(7)的前硬盘接口电路板(75)插接到所述后接口板支架(2B)上的后接口板相对应的插槽内;所述后接口板支架(2B)又与所述后主板单元(4C)电性连接;
所述前主板单元(4A)和所述后主板单元(4C)之间电性连接。
优选的,所述风扇支架(1)上面固定安装的风扇(2)数量为三个。
优选的,所述前接口板支架(2A)和所述后接口板支架(2B)均具有若干个接口。
本发明提供的高密度机架式4U机箱具有以下优点:
本申请设计了一种双盘位硬盘托,一个硬盘托上面同时可装配两块硬盘;一个硬盘托支架上面可装配多层双盘位硬盘托;当装配到箱体时,双盘位硬盘托的前硬盘接口电路板75插接到对应的接口板支架上的接口板插槽内。因此,一方面,由于两个硬盘共用同一个硬盘托,从而减少了每块硬盘各布置一个硬盘托时所占用的箱体内空间,提高了服务器机箱空间利用率,从而可使服务器机箱内部能够安装更多数量的硬盘,满足人们的使用需求。
附图说明
图1为高密度机架式4U机箱的外部结构示意图;
图2为高密度机架式4U机箱隐藏上盖后的结构示意图;
图3为高密度机架式4U机箱隐藏箱体后的结构示意图;
图4为风扇支架和风扇的装配关系图;
图5为接口板支架的立体图;
图6为电源支架和电源的装配关系图;
图7为硬盘托支架上面布置三层双盘位硬盘托的结构示意图;
图8为硬盘托支架上面布置一层双盘位硬盘托的结构示意图;
图9为硬盘托支架的结构示意图;
图10为安装两块硬盘后的双盘位硬盘托的结构示意图;
图11为双盘位硬盘托的结构示意图;
图12为本发明提供的双盘位硬盘托在减振功能设计时的局部放大图;图2为
图13为本发明提供的硬盘托主体的结构示意图;
图14为本发明提供的支撑竖板的结构示意图;
图15为硬盘托主体和支撑竖板装配后的结构示意图;
图16为左横向减震结构和纵向减震结构的局部放大图;
图17为硬盘托支架的结构示意图;
图18为本发明提供的自锁机构在面板上的一个角度下的装配关系图;
图19为本发明提供的自锁机构在面板上的另一个角度下的装配关系图;
图20为本发明提供的弹簧和锁舌在一个角度下的装配关系图;
图21为本发明提供的弹簧和锁舌在另一个角度下的装配关系图。
具体实施方式
为了使本发明所解决的技术问题、技术方案及有益效果更加清楚明白,以下结合附图及实施例,对本发明进行进一步详细说明。应当理解,此处所描述的具体实施例仅用以解释本发明,并不用于限定本发明。
需要理解的是,术语“长度”、“宽度”、“上”、“下”、“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发明和简化描述,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发明的限制。
此外,术语“第一”、“第二”仅用于描述目的,而不能理解为指示或暗示相对重要性或者隐含指明所指示的技术特征的数量。由此,限定有“第一”、“第二”的特征可以明示或者隐含地包括一个或者更多个该特征。在本发明的描述中,“多个”的含义是两个或两个以上,除非另有明确具体的限定。
本发明提供一种高密度机架式4U机箱,主要包括高密度性设计创新、减震设计创新以及自锁创新这三大部分,下面对这三大部分分别详细介绍:
(一)高密度性设计创新
参考图1-图11,包括箱体10,箱体10内的空间划分为前部安装区A、中部安装区B和后部安装区C;
中部安装区B布置有风扇支架1,风扇支架1上面固定安装风扇2;在附图中,风扇支架1上面固定安装的风扇2数量为三个。通过在箱体的中部区域安装3个风扇2,可以对箱体的前部区域和后部区域均进行有效的散热,保证机箱内电子元件的使用性能。
在风扇支架1的前方平行布置前接口板支架2A;在风扇支架1的后方平行布置后接口板支架2B;前接口板支架2A和后接口板支架2B均具有若干个接口。如图6所示,为接口板支架的示意图。
在后部安装区C布置若干个后硬盘托支架3C以及一个后主板单元4C;在前部安装区A布置若干个前硬盘托支架3A、一个前主板单元4A以及一个电源支架5A;电源支架5A上面安装有两个电源6A;如图6所示,为电源支架和电源的装配图。
其中,前硬盘托支架3A和后硬盘托支架3C的结构相同,并且,前硬盘托支架3A和后硬盘托支架3C的形状并非一种单一的形状,而是根据箱体内的可安装硬盘的空间进行的灵活设计,只要硬盘托支架上面可安装双盘位硬盘托7即可。如图7所示,为一种具体的安装有三层双盘位硬盘托7的硬盘托支架的示意图;如图8所示,为一种具体的安装有一层双盘位硬盘托7的硬盘托支架的示意图。
前硬盘托支架3A和后硬盘托支架3C均固定安装至少一层双盘位硬盘托7;如图10所示,本发明中,一个双盘位硬盘托7中可同时安装前后两块硬盘,即:前硬盘F1和后硬盘F2。如图11,双盘位硬盘托7包括硬盘托盘本体71,硬盘托盘本体71的尾端固定安装面板72;硬盘托盘本体71内部固定横装有支架板73,通过支架板73,将硬盘托盘本体71划分为前硬盘盘位D1和后硬盘盘位D2,支架板73的朝向后硬盘盘位D2的一侧固定安装后硬盘接口电路板74;前硬盘盘位D1的前端固定安装前硬盘接口电路板75;在硬盘托盘本体71的内部还固定安装硬盘电路板76;前硬盘接口电路板75和后硬盘接口电路板74均电性连接到硬盘电路板76;并且,前硬盘接口电路板75的末端延伸到硬盘托盘本体71的外部,以方便插接到接口板支架上的接口板相对应的插槽内。
对于前硬盘托支架3A,其上安装的双盘位硬盘托7的前硬盘接口电路板75插接到前接口板支架2A上的前接口板相对应的插槽内;前接口板支架2A和电源支架5A上面的电源6A又与前主板单元4A电性连接;
对于后硬盘托支架3C,其上安装的双盘位硬盘托7的前硬盘接口电路板75插接到后接口板支架2B上的后接口板相对应的插槽内;后接口板支架2B又与后主板单元4C电性连接;
前主板单元4A和后主板单元4C之间电性连接。
本发明提供的一种高密度机架式4U机箱,具有以下优点:
(1)本申请设计了一种双盘位硬盘托,一个硬盘托上面同时可装配两块硬盘;一个硬盘托支架上面可装配多层双盘位硬盘托;当装配到箱体时,双盘位硬盘托的前硬盘接口电路板75插接到对应的接口板支架上的接口板插槽内。因此,一方面,由于两个硬盘共用同一个硬盘托,从而减少了每块硬盘各布置一个硬盘托时所占用的箱体内空间,提高了服务器机箱空间利用率,从而可使服务器机箱内部能够安装更多数量的硬盘,满足人们的使用需求;
(2)双盘位硬盘托的前硬盘接口电路板采用插接方式插入到接口板支架上的接口板插槽内,为一种热插拔方式,安装和拆卸过程简单方便;
(3)通过对箱体内部空间的合理划分,在实现高密度硬盘的同时,将风扇布置于箱体的中心,可全面均匀的对箱体内硬盘进行有效散热,保证箱体内电子组件的使用性能。
因此,本发明在4U机箱的空间内实现了高密度硬盘的热插拔维护或更换,有效的节省了机柜空间、降低存储维护难度和成本。
(二)减震设计创新
如图12-图17所示,双盘位硬盘托7还包括支撑竖板77;硬盘托盘本体71包括托盘底板71-1,在托盘底板71-1的前端具有前侧板71-2,在托盘底板71-1的左右两侧各具有左侧板71-3和右侧板71-4;在托盘底板71-1的尾端具有后支撑板71-5;后支撑板71-5顶部形成向后延伸的延伸部71-5-1;延伸部71-5-1开设有多个通孔71-5-2;
参考图14,支撑竖板77的顶部具有多个弹片部77-1,每个弹片部77-1为向上凸起的弧形,每个弹片部77-1的宽度与通孔71-5-2的宽度相匹配;支撑竖板77固定安装于后支撑板71-5的后面,并通过螺钉79固定到面板72;并且,使支撑竖板77的弹片部77-1从对应的通孔71-5-2中向上伸出,并形成弧形凸起;如图15,为支撑竖板和硬盘托主体的装配图;如图12,为支撑竖板和硬盘托主体共同通过螺钉固定到面板上的结构图;当将双盘位硬盘托安装到硬盘托支架时,弹片部与硬盘托支架或相邻的上一层硬盘托的底板相抵,形成弹性接触。
如图17,为本申请提供的硬盘托支架的结构图,在图17中的硬盘托支架上,一共可设置三层双盘位硬盘托。因此,可以理解,最上层的双盘位硬盘托的弹片部与硬盘托支架顶板弹性接触;而第二层的双盘位硬盘托的弹片部与第一层的双盘位硬盘托的底板形成弹性接触;而第三层的双盘位硬盘托的弹片部与第二层的具有减振功能的硬盘托的底板形成弹性接触。
此外,参考图16,在左侧板71-3的顶部,具有若干个向左侧凸起的左横向减震结构9A;左横向减震结构9A为向左侧凸起的左凸槽;在右侧板71-4的顶部,具有若干个向右侧凸起的右横向减震结构9B;右横向减震结构9B为向右侧凸起的右凸槽;
在托盘底板71-1的左右两端,各具有向下凸起的纵向减震结构9C;纵向减震结构9C为向下凸起的竖凸槽;
当将双盘位硬盘托7安装到硬盘托支架时,参考图17,左侧板71-3通过左横向减震结构9A与硬盘托支架的左支架面板H1形成点接触;右侧板71-4通过右横向减震结构9B与硬盘托支架的右支架面板H2形成点接触;托盘底板71-1通过纵向减震结构9C与硬盘托支架的托板H3形成点接触。由于为点接触,并且,每个减震结构凸出的长度为0.2mm左右,并且具有一定的压缩变形余量,所以可减弱硬盘对硬盘托支架的震动。
因此,双盘位硬盘托具有以下优点:
当将双盘位硬盘托安装到硬盘托支架时,具有双盘位硬盘托的面板顶部具有弹片,弹片与硬盘托支架内壁或上一层相邻的硬盘托底板直接弹性接触;并且,双盘位硬盘托的左右两侧和硬盘托支架的侧壁形成点接触,双盘位的硬盘托的底部与硬盘托支架的托板形成点接触,因此,硬盘的震动传导到硬盘托后,硬盘托的震动会先经过弹片和纵横向减震结构的减震作用后,再传导至硬盘托支架,由此减弱了硬盘托支架的震动,最终减少对其它硬盘或服务器其他部件的震动干扰。一方面,减弱了震动产生的噪音;另一方面,避免硬盘由于硬盘托支架的震动而损坏,延长了硬盘的使用寿命。
(三)自锁创新
双盘位硬盘托7还包括自锁机构8;参考图18-图21,自锁机构8包括:弹簧8-1和锁舌8-2;面板72的后端开设操作孔72-1;面板72的侧面开设孔心为左右方向的引导孔72-2;锁舌8-2包括基座8-2-1,基座8-2-1的后侧一体成形锁舌操作部8-2-2,锁舌操作部8-2-2位于操作孔72-1中;基座8-2-1的一侧形成伸长部8-2-3,伸长部8-2-3与引导孔72-2同轴心设置;弹簧8-1左右设置,弹簧8-1的右端与面板72固定连接;弹簧8-1的左端与基座8-2-1固定连接,通过弹簧8-1向锁舌8-2施加水平向右的拉力,进而使锁舌8-2的伸长部8-2-3延伸到引导孔72-2的外部,并伸入到机箱对应位置的开孔中,实现将双盘位硬盘托7锁于机箱内部;
通过拨动锁舌操作部8-2-2,使锁舌8-2克服弹簧8-1的拉力而水平向左运动,进而使锁舌8-2的伸长部8-2-3从机箱对应位置的开孔中缩回,并缩回到引导孔72-2的内部,进而使双盘位硬盘托7可自由的从机箱中抽出。
因此,当需要将硬盘托装配到机箱内部时,向机箱内推动硬盘托,在硬盘托推动过程中,首先在机箱侧壁的约束下,向内压缩锁舌的伸长部,使锁舌的伸长部的最外侧与机箱侧壁相抵,此时弹簧为压缩状态;然后,当推动到位时,机箱侧壁在对应位置设置有开孔,因此,机箱侧壁的约束力消失,在弹簧的弹力作用下,锁舌向外运动,并使锁舌的伸长部伸入到机箱对应位置的开孔中,由此实现将硬盘托锁于机箱内部的效果;
当需要卸下硬盘托时,首先用手拨动锁舌操作部,使锁舌克服弹簧的拉力而向相反方向运动,进而使锁舌的伸长部从机箱对应位置的开孔中缩回,此时锁舌的伸长部对机箱的卡固作用消失,可顺利向外抽出硬盘托。
因此,双盘位硬盘托设计自锁结构后,带来以下优点:
通过设置自锁机构,使双盘位硬盘托安装和抽出过程操作简单;
综上所述,本发明提供的高密度机架式4U机箱具有以下优点:
(1)本申请设计了一种双盘位硬盘托,一个硬盘托上面同时可装配两块硬盘;一个硬盘托支架上面可装配多层双盘位硬盘托;当装配到箱体时,双盘位硬盘托的前硬盘接口电路板75插接到对应的接口板支架上的接口板插槽内。因此,一方面,由于两个硬盘共用同一个硬盘托,从而减少了每块硬盘各布置一个硬盘托时所占用的箱体内空间,提高了服务器机箱空间利用率,从而可使服务器机箱内部能够安装更多数量的硬盘,满足人们的使用需求。
(2)通过设计减震结构,硬盘的震动传导到硬盘托后,硬盘托的震动会先经过弹片和纵横向减震结构的减震作用后,再传导至硬盘托支架,由此减弱了硬盘托支架的震动,最终减少对其它硬盘或服务器其他部件的震动干扰。一方面,减弱了震动产生的噪音;另一方面,避免硬盘由于硬盘托支架的震动而损坏,延长了硬盘的使用寿命。
(3)通过设计自锁结构,使双盘位硬盘托安装和抽出过程操作简单。
以上所述仅是本发明的优选实施方式,应当指出,对于本技术领域的普通技术人员来说,在不脱离本发明原理的前提下,还可以做出若干改进和润饰,这些改进和润饰也应视本发明的保护范围。
Claims (6)
1.一种高密度机架式4U机箱,其特征在于,包括箱体(10),所述箱体(10)内的空间划分为前部安装区(A)、中部安装区(B)和后部安装区(C);
所述中部安装区(B)布置有风扇支架(1),所述风扇支架(1)上面固定安装风扇(2);在所述风扇支架(1)的前方平行布置前接口板支架(2A);在所述风扇支架(1)的后方平行布置后接口板支架(2B);
在所述后部安装区(C)布置若干个后硬盘托支架(3C)以及一个后主板单元(4C);在所述前部安装区(A)布置若干个前硬盘托支架(3A)、一个前主板单元(4A)以及一个电源支架(5A);所述电源支架(5A)上面安装电源(6A);
其中,所述前硬盘托支架(3A)和所述后硬盘托支架(3C)的结构相同,均固定安装至少一层双盘位硬盘托(7);所述双盘位硬盘托(7)包括硬盘托盘本体(71),所述硬盘托盘本体(71)的尾端固定安装面板(72);所述硬盘托盘本体(71)内部固定横装有支架板(73),通过所述支架板(73),将所述硬盘托盘本体(71)划分为前硬盘盘位(D1)和后硬盘盘位(D2),所述支架板(73)的朝向所述后硬盘盘位(D2)的一侧固定安装后硬盘接口电路板(74);所述前硬盘盘位(D1)的前端固定安装前硬盘接口电路板(75);在所述硬盘托盘本体(71)的内部还固定安装硬盘电路板(76);所述前硬盘接口电路板(75)和所述后硬盘接口电路板(74)均电性连接到所述硬盘电路板(76);并且,所述前硬盘接口电路板(75)的末端延伸到所述硬盘托盘本体(71)的外部;
对于所述前硬盘托支架(3A),其上安装的双盘位硬盘托(7)的前硬盘接口电路板(75)插接到所述前接口板支架(2A)上的前接口板相对应的插槽内;所述前接口板支架(2A)和所述电源支架(5A)上面的电源(6A)又与所述前主板单元(4A)电性连接;
对于所述后硬盘托支架(3C),其上安装的双盘位硬盘托(7)的前硬盘接口电路板(75)插接到所述后接口板支架(2B)上的后接口板相对应的插槽内;所述后接口板支架(2B)又与所述后主板单元(4C)电性连接;
所述前主板单元(4A)和所述后主板单元(4C)之间电性连接。
2.根据权利要求1所述的高密度机架式4U机箱,其特征在于,所述风扇支架(1)上面固定安装的风扇(2)数量为三个。
3.根据权利要求1所述的高密度机架式4U机箱,其特征在于,所述前接口板支架(2A)和所述后接口板支架(2B)均具有若干个接口。
4.根据权利要求1所述的高密度机架式4U机箱,其特征在于,所述双盘位硬盘托(7)还包括支撑竖板(77);
所述硬盘托盘本体(71)包括托盘底板(71-1),在所述托盘底板(71-1)的前端具有前侧板(71-2),在所述托盘底板(71-1)的左右两侧各具有左侧板(71-3)和右侧板(71-4);在所述托盘底板(71-1)的尾端具有后支撑板(71-5);所述后支撑板(71-5)顶部形成向后延伸的延伸部(71-5-1);所述延伸部(71-5-1)开设有多个通孔(71-5-2);
所述支撑竖板(77)的顶部具有多个弹片部(77-1),每个所述弹片部(77-1)为向上凸起的弧形,每个所述弹片部(77-1)的宽度与所述通孔(71-5-2)的宽度相匹配;所述支撑竖板(77)固定安装于所述后支撑板(71-5)的后面,并通过螺钉(79)固定到所述面板(72);并且,使所述支撑竖板(77)的所述弹片部(77-1)从对应的所述通孔(71-5-2)中向上伸出,并形成弧形凸起;当将所述双盘位硬盘托(7)安装到硬盘托支架时,所述弹片部(77-1)与硬盘托支架的内壁或相邻的上层双盘位硬盘托的底部相抵。
5.根据权利要求4所述的高密度机架式4U机箱,其特征在于,在所述左侧板(71-3)的顶部,具有若干个向左侧凸起的左横向减震结构(9A);所述左横向减震结构(9A)为向左侧凸起的左凸槽;在所述右侧板(71-4)的顶部,具有若干个向右侧凸起的右横向减震结构(9B);所述右横向减震结构(9B)为向右侧凸起的右凸槽;
在所述托盘底板(71-1)的左右两端,各具有向下凸起的纵向减震结构(9C);所述纵向减震结构(9C)为向下凸起的竖凸槽;
当将所述双盘位硬盘托(7)安装到硬盘托支架时,所述左侧板(71-3)通过左横向减震结构(9A)与硬盘托支架的左支架面板形成点接触;所述右侧板(71-4)通过右横向减震结构(9B)与硬盘托支架的右支架面板形成点接触;所述托盘底板(71-1)通过纵向减震结构(9C)与硬盘托支架的托板形成点接触。
6.根据权利要求4所述的高密度机架式4U机箱,其特征在于,所述双盘位硬盘托(7)还包括自锁机构(8);
所述自锁机构(8)包括:弹簧(8-1)和锁舌(8-2);所述面板(72)的后端开设操作孔(72-1);所述面板(72)的侧面开设孔心为左右方向的引导孔(72-2);所述锁舌(8-2)包括基座(8-2-1),所述基座(8-2-1)的后侧一体成形锁舌操作部(8-2-2),所述锁舌操作部(8-2-2)位于所述操作孔(72-1)中;所述基座(8-2-1)的一侧形成伸长部(8-2-3),所述伸长部(8-2-3)与所述引导孔(72-2)同轴心设置;所述弹簧(8-1)左右设置,所述弹簧(8-1)的右端与所述面板(72)固定连接;所述弹簧(8-1)的左端与所述基座(8-2-1)固定连接,通过所述弹簧(8-1)向所述锁舌(8-2)施加水平向右的拉力,进而使所述锁舌(8-2)的伸长部(8-2-3)延伸到所述引导孔(72-2)的外部,并伸入到机箱对应位置的开孔中,实现将所述双盘位硬盘托(7)锁于机箱内部;
通过拨动所述锁舌操作部(8-2-2),使所述锁舌(8-2)克服所述弹簧(8-1)的拉力而水平向左运动,进而使所述锁舌(8-2)的伸长部(8-2-3)从所述机箱对应位置的开孔中缩回,并缩回到所述引导孔(72-2)的内部,进而使所述双盘位硬盘托(7)可自由的从所述机箱中抽出。
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