CN111120329B - 一种具有泵体润滑结构的旋转式压缩机和空调器 - Google Patents

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Abstract

本发明涉及了一种具有泵体润滑结构的旋转式压缩机，包括曲轴、上气缸、下气缸、隔板、上滚子、下滚子、上法兰、下法兰、滑片槽、滑片、往复活塞、往复封闭腔、单向通断结构和导油槽。该上气缸和下气缸均设有该滑片槽；该滑片设于该滑片槽内且可沿该滑槽往复运动；该滑片后端的上下侧均设有往复活塞；该上气缸的上下侧和下气缸的上下侧对应该往复活塞的位置均设有与该往复活塞相配合的该往复封闭腔；每个该单向通断结构与对应的一个该往复封闭腔相连通；该上法兰、下法兰和隔板上均设有与该单向通断结构相连通的该导油槽。本发明提供的所述旋转式压缩机可以使零件之间会形成油膜，保证零件之间的润滑；还提供一种带有该旋转式压缩机的空调器。

Description

一种具有泵体润滑结构的旋转式压缩机和空调器
技术领域
本发明涉及压缩机技术领域，尤其涉及一种具有泵体润滑结构的旋转式压缩机，还涉及一种带有该具有泵体润滑结构的旋转式压缩机的空调器。
背景技术
旋转式压缩机运行时，位于压缩机底部的冷冻油，通过导油片作用向上供油。冷冻油通过曲轴上对应设置的油孔进入气缸、滚子等摩擦副之间。
当压缩机高负荷运行时，泵体温度较高，气缸和滚子受热膨胀后，高度间隙值会变小，相邻零件间油膜难以建立，导致摩擦副之间润滑不足，磨耗增加。若通过增大零件装配间隙来改善该情况，会导致压缩机性能下降。因此，为同时保证性能与可靠性要求，需要对泵体的润滑结构进行改进优化。
发明内容
本发明的目的是克服了现有技术的问题，提供了一种可以使零件之间会形成油膜，保证零件之间的润滑的具有泵体润滑结构的旋转式压缩机；还提供一种带有该具有泵体润滑结构的旋转式压缩机的空调器。
为了达到上述目的，本发明采用以下方案：
一种具有泵体润滑结构的旋转式压缩机，包括曲轴、上气缸、下气缸、隔板、上滚子、下滚子、上法兰和下法兰；所述具有泵体润滑结构的旋转式压缩机还包括：
滑片槽；所述上气缸和下气缸均设有所述滑片槽；
滑片；所述滑片设于所述滑片槽内且可沿所述滑槽往复运动；
往复活塞；所述滑片后端的上下侧均设有所述往复活塞；
往复封闭腔；所述上气缸的上下侧和下气缸的上下侧对应所述往复活塞的位置均设有与所述往复活塞相配合的所述往复封闭腔；
单向通断结构；每个所述单向通断结构与对应的一个所述往复封闭腔相连通，用于打开或关闭油路的流向；
导油槽；所述上法兰、下法兰和隔板上均设有与所述单向通断结构相连通的所述导油槽。
进一步地，所述导油槽包括上法兰导油槽、下法兰导油槽和隔板导油槽；所述上法兰导油槽通过所述单向通断结构与所述上气缸上侧的往复封闭腔相连通；所述下法兰导油槽通过所述单向通断结构与所述下气缸下侧的往复封闭腔相连通；所述隔板导油槽分别通过所述单向通断结构与所述上气缸上侧的往复封闭腔、所述下气缸下侧的往复封闭腔相连通。
进一步地，所述单向通断结构包括：
第一方形孔，其为所述往复封闭腔的口径；
第一锥形孔，其设于所述往复封闭腔的后端上且与所述往复封闭腔相连通；
第一阀珠，其设于所述第一锥形孔内；所述第一阀珠压向所述第一锥形孔时，完成断路；第一阀珠压向第一方形孔时，完成开路；
第二方形孔；所述上气缸的上下侧和下气缸的上下侧均设有与所述往复封闭腔相连通的所述第二方形孔；
第二锥形孔，其与所述第二方形孔相连通；
第二阀珠，其设于所述第二锥形孔内；所述第二阀珠压向所述第二锥形孔时，完成断路；第二阀珠压向第二方形孔时，完成开路。
进一步地，所述上法兰导油槽和下法兰导油槽均为圆形导油槽；所述上法兰导油槽和下法兰导油槽的直径均为c3；所述上法兰导油槽和下法兰导油槽的直径c3、曲轴偏心量、滚子内外径之间满足的关系为：
曲轴偏心量*2+滚子内径＜c3＜曲轴偏心量*2+滚子外径；
其中，滚子的内外径指所述上滚子和下滚子的内外径。
进一步地，所述上滚子与所述下滚子的相位相差180度；所述隔板导油槽为圆形导油槽；所述隔板导油槽的内圆直径为e4；所述隔板端面油槽宽度为e5；所述隔板导油槽的内圆直径、隔板端面油槽宽度、曲轴偏心量、滚子的内外径之间满足的关系为：
e4＞曲轴偏心量*2+滚子内径；且e4+2*e5＞曲轴偏心量*2+滚子外径；
其中，滚子的内外径指所述上滚子和下滚子的内外径。
进一步地，所述往复封闭腔的后端上设有第一挡板，所述第一锥形孔贯穿位于所述第一挡板上。
进一步地，所述第一阀珠的半径为Ra；所述第一方形孔设有球弧；所述球弧的半径为r；所述球弧的半径r＞第一阀珠的半径Ra；所述第一方形孔的长度和宽度为d5和d6，所述上气缸和下气缸的内径均为d7；所述滑片的长度为a3；所述往复活塞的长度为a2；所述第一阀珠的半径Ra、球弧的半径r、球弧外圆直径d6与上气缸和下气缸的内径d7之间满足的关系为：
d5-(Ra-(Ra^2-(d6/2)^2)^(1/2))≥a2+a3+d7。
进一步地，所述往复封闭腔的上下两侧均设有第二挡板，所述第二锥形孔贯穿位于所述第二挡板上。
进一步地，所述第二阀珠的半径为Rb；所述第二挡板的厚度为b2；所述第二锥形孔的前端口的直径为b1；所述第二锥形孔的后端口的直径为b3；所述b1＞b3；所述第二阀珠的半径Rb与所述第二挡板的b1、b2、b3之间满足的关系为：
x＝arctan((b1-b3)/(2*b2))；且2*b2*Rbcos(x)/(b1-b2)＞Rb(1-sin(x))。
本发明还提供一种空调器，包括如上述所述的具有泵体润滑结构的旋转式压缩机。
与现有的技术相比，本发明具有如下优点：
本发明的具有泵体润滑结构的旋转式压缩机通过在滑片上下侧设计往复活塞，同时在气缸的滑片槽后端的上下侧设置往复封闭腔，往复活塞在往复封闭腔内运动时，会通过压差抽取冷冻油。在与滚子端面接触的上法兰端面、下法兰端面和隔板端面设置导油槽，这些导油槽与往复封闭腔之间设置流通孔，再通过在往复封闭腔上需设置单向通断结构进行调节，保证冷冻油的抽取供给过程，冷冻油能够供至上滚子与上法兰、隔板的接触面或者下滚子与下法兰、隔板的接触面，完成油膜建立保证润滑，从而使该具有泵体润滑结构的旋转式压缩机减小磨耗，改善装配间隙，提高性能与可靠性。
附图说明
下面结合附图和具体实施方式对本申请作进一步详细的说明。
图1是本发明的具有泵体润滑结构的旋转式压缩机的剖视图。
图2是图1所示的A部的放大图。
图3是本发明的具有泵体润滑结构的旋转式压缩机的立体爆炸图。
图4是本发明的具有泵体润滑结构的旋转式压缩机的上法兰的剖视图。
图5是本发明的具有泵体润滑结构的旋转式压缩机的隔板的剖视图。
图6是本发明的具有泵体润滑结构的旋转式压缩机的滑片和往复活塞的俯视图。
图7是本发明的具有泵体润滑结构的旋转式压缩机的上气缸的侧视图。
图8是本发明的具有泵体润滑结构的旋转式压缩机的第一挡板的立体示意图。
图中包括：
曲轴1、上气缸2、下气缸3、隔板4、上滚子5、下滚子6、上法兰7、下法兰8、滑片槽9、滑片10、往复活塞11、往复封闭腔12、单向通断结构13、第一方形孔131、第一锥形孔132、第一阀珠133、第二方形孔134、第二锥形孔135、第二阀珠136、导油槽14、上法兰导油槽141、下法兰导油槽142、隔板导油槽143、第一挡板15、球弧16、第二挡板17、消音器18。
具体实施方式
结合以下实施例对本申请作进一步描述。
如图1至图8，一种具有泵体润滑结构的旋转式压缩机，包括曲轴1、上气缸2、下气缸3、隔板4、上滚子5、下滚子6、上法兰7和下法兰8；所述具有泵体润滑结构的旋转式压缩机还包括滑片10槽9、滑片10、往复活塞11、往复封闭腔12、单向通断结构13和导油槽14。其中，所述上气缸2和下气缸3均设有所述滑片10槽9；所述滑片10设于所述滑片10槽9内且可沿所述滑槽往复运动；所述滑片10后端的上下侧均设有所述往复活塞11；所述上气缸2的上下侧和下气缸3的上下侧对应所述往复活塞11的位置均设有与所述往复活塞11相配合的所述往复封闭腔12；每个所述单向通断结构13与对应的一个所述往复封闭腔12相连通，用于打开或关闭油路的流向；所述上法兰7、下法兰8和隔板4上均设有与所述单向通断结构13相连通的所述导油槽14。
该具有泵体润滑结构的旋转式压缩机在旋转式压缩机工作时，上滚子5和下滚子6分别在上气缸2和下气缸3内做偏心转动的同时，滑片10在滑片10槽9内做往复运动。通过在滑片10上下侧设计往复活塞11，同时在上气缸2和气缸的滑片10槽9后端的上下侧设置往复封闭腔12，往复活塞11在往复封闭腔12内运动时，会通过压差抽取冷冻油。在与滚子端面接触的上法兰7端面、下法兰8端面和隔板4端面设置导油槽14，这些导油槽14与往复封闭腔12之间设置流通孔，再通过在往复封闭腔12上需设置单向通断结构13进行调节，保证冷冻油的抽取供给过程，冷冻油能够供至上滚子5与上法兰7、隔板4的接触面或者下滚子6与下法兰8、隔板4的接触面，完成油膜建立保证润滑，从而使该具有泵体润滑结构的旋转式压缩机减小磨耗，改善装配间隙，提高性能与可靠性。
具体的，所述导油槽14包括上法兰导油槽141、下法兰导油槽142和隔板导油槽143；所述上法兰导油槽141通过所述单向通断结构13与所述上气缸2上侧的往复封闭腔12相连通；所述下法兰导油槽142通过所述单向通断结构13与所述下气缸3下侧的往复封闭腔12相连通；所述隔板导油槽143分别通过所述单向通断结构13与所述上气缸2上侧的往复封闭腔12、所述下气缸3下侧的往复封闭腔12相连通。在旋转式压缩机工作时，上滚子5和下滚子6分别在上气缸2和下气缸3内做偏心转动的同时，滑片10在滑片10槽9内做往复运动，同时，往复活塞11在往复封闭腔12内运动时，会通过压差抽取冷冻油，再通过调节各个单向通断结构13对应控制调节冷冻油进入上法兰导油槽141、下法兰导油槽142和隔板导油槽143，从而保证冷冻油的抽取供给过程，完成油膜建立保证润滑，从而使该具有泵体润滑结构的旋转式压缩机减小磨耗，改善装配间隙，提高性能与可靠性。
在本具体实施方式中，所述单向通断结构13包括第一方形孔131、第一锥形孔132、第一阀珠133、第二方形孔134、第二锥形孔135和第二阀珠136。其中，第一方形孔131为所述往复封闭腔12的口径；第一锥形孔132设于所述往复封闭腔12的后端上且与所述往复封闭腔12相连通；第一阀珠133设于所述第一锥形孔132内；所述第一阀珠133压向所述第一锥形孔132时，完成断路；第一阀珠133压向第一方形孔131时，完成开路；所述上气缸2的上下侧和下气缸3的上下侧均设有与所述往复封闭腔12相连通的所述第二方形孔134；第二锥形孔135与所述第二方形孔134相连通；第二阀珠136设于所述第二锥形孔135内；所述第二阀珠136压向所述第二锥形孔135时，完成断路；第二阀珠136压向第二方形孔134时，完成开路。所述往复封闭腔12的后端上设有第一挡板15，所述第一锥形孔132贯穿位于所述第一挡板15上；所述往复封闭腔12的上下两侧均设有第二挡板17，所述第二锥形孔135贯穿位于所述第二挡板17上。为了改善零件润滑结构，对该单向通断结构13进行改进；在上气缸2和气缸的滑片10槽9后端的上下侧设置往复封闭腔12，往复封闭腔12为方孔结构；往复活塞11在往复封闭腔12内运动时，会通过压差抽取冷冻油。而该单向通断结构13由第一方形孔131、第一锥形孔132、第一阀珠133、第二方形孔134、第二锥形孔135和第二阀珠136构成，当滑片10向上气缸2和下气缸3的中心移动时，滑片10上的往复活塞11开始抽油，抽油过程中，往复封闭腔12内的压力小于背压，此时第一阀珠133压向由往复封闭腔12构成的方孔，油可以进入封闭腔。同时，第二阀珠136也会由压差作用压向气缸上的锥孔，达到密封作用防止回流。当滑片10向上气缸2和气缸的外圆移动时，滑片10上的往复活塞11开始压油，压油过程中，往复封闭腔12内压力大于背压，此时第一阀珠133会压向挡板上的锥孔完成密封，而第二阀珠136会压向法兰上的方孔；此时，往复封闭腔12与导油槽14相连通，完成供油。油通过流通孔进入上法兰导油槽141、下法兰导油槽142和隔板导油槽143；该上法兰导油槽141、下法兰导油槽142可以与柔性槽一起设计。
优选的，所述上法兰导油槽141和下法兰导油槽142均为圆形导油槽14；所述上法兰导油槽141和下法兰导油槽142的直径均为c3；所述上法兰导油槽141和下法兰导油槽142的直径c3、曲轴1偏心量、滚子内外径之间满足的关系为：曲轴1偏心量*2+滚子内径＜c3＜曲轴1偏心量*2+滚子外径；其中，滚子的内外径指所述上滚子5和下滚子6的内外径。通过这样设定上法兰导油槽141和下法兰导油槽142的直径c3，确保上滚子5和下滚子6在转动过程中，滚子端面始终压住导油槽14，不存在高低压泄漏。方孔上设计r球弧16，防止第一阀珠133与第一方形孔131之间、第二阀珠136与第二方形孔134之间撞击产生毛刺，
其中，所述上滚子5与所述下滚子6的相位相差180度；所述隔板导油槽143为圆形导油槽14；所述隔板导油槽143的内圆直径为e4；所述隔板4端面油槽宽度为e5；所述隔板导油槽143的内圆直径、隔板4端面油槽宽度、曲轴1偏心量、滚子的内外径之间满足的关系为：e4＞曲轴1偏心量*2+滚子内径；且e4+2*e5＞曲轴1偏心量*2+滚子外径；其中，滚子的内外径指所述上滚子5和下滚子6的内外径。对于双缸压缩机泵体，上滚子5和下滚子6之间相位角偏差180°，当上滑片10抽油时，上气缸2往复封闭腔12压力小于背压，第二阀珠136压向第二锥形孔135。此时，下滑片10处于压油状态，第二阀珠136压向隔板4方孔。此时，第二阀珠136已密封住上气缸2的滑片10压缩腔，所以，隔板导油槽143的上下端面可共用流通孔且不会相互影响。通过该公式设计隔板导油槽143的尺寸，该尺寸设计要求目的是确保上滚子5和下滚子6在转动过程中，上滚子5和下滚子6的滚子端面始终压住隔板4油槽，不存在高低压泄漏。
为增加往复封闭腔12的容积利用率，该具有泵体润滑结构的旋转式压缩机尽量靠近进油口和出油口；第一阀珠133压向第一锥形孔132时，需防止第一阀珠133会突出往复封闭腔12内表面，导致第一阀珠133与往复活塞11发生碰撞。因此，所述第二阀珠136的半径为Rb；所述第二挡板17的厚度为b2；所述第二锥形孔135的前端口的直径为b1；所述第二锥形孔135的后端口的直径为b3；所述b1＞b3；所述第二阀珠136的半径Rb与所述第二挡板17的b1、b2、b3之间满足的关系为：
x＝arctan((b1-b3)/(2*b2))；且2*b2*Rbcos(x)/(b1-b2)＞Rb(1-sin(x))。
为了第一阀珠133压向气缸进油方孔时，防止碰撞出毛刺，在第一方孔上设计球弧16。具体的，所述第一阀珠133的半径为Ra；所述第一方形孔131设有球弧16；所述球弧16的半径为r；所述球弧16的半径r＞第一阀珠133的半径Ra；所述第一方形孔131的长度和宽度为d5和d6，所述上气缸2和下气缸3的内径均为d7；所述滑片10的长度为a3；所述往复活塞11的长度为a2；所述第一阀珠133的半径Ra、球弧16的半径r、球弧16外圆直径d6与上气缸2和下气缸3的内径d7之间满足的关系为：
d5-(Ra-(Ra^2-(d6/2)^2)^(1/2))≥a2+a3+d7。
而且上法兰7、下法兰8、隔板4的第二方形孔134的尺寸设计方法与第一方形孔131的设计方法相同。
为了起到良好的消音作用，该具有泵体润滑结构的旋转式压缩机还包括位于下气缸3下端的消音器18。
本发明的具有泵体润滑结构的旋转式压缩机用于卧式压缩机时，由于卧式压缩机滑片10侧朝下，往复封闭腔12可一直抽取到油完成端面润滑。当用于立式压缩机时，由于不同工况下，压缩机内部油位高度不同，为保证上部的往复封闭腔12也可抽取到油，可以在挡板上接管引至油池。
另外，根据压缩机实际情况，受装配方式及应用场合等因素影响，各个接触面磨损程度可能会有差异。可以针对重度磨损端面，在该端面侧设计本发明的具有泵体润滑结构的旋转式压缩机。
本发明的具有泵体润滑结构的旋转式压缩机在旋转式压缩机工作时，上滚子5和下滚子6分别在上气缸2和下气缸3内做偏心转动的同时，滑片10在滑片10槽9内做往复运动。通过在滑片10上下侧设计往复活塞11，同时在上气缸2和气缸的滑片10槽9后端的上下侧设置往复封闭腔12，往复活塞11在往复封闭腔12内运动时，会通过压差抽取冷冻油。在与滚子端面接触的上法兰7端面、下法兰8端面和隔板4端面设置导油槽14，这些导油槽14与往复封闭腔12之间设置流通孔，再通过在往复封闭腔12上需设置单向通断结构13进行调节，保证冷冻油的抽取供给过程，冷冻油能够供至上滚子5与上法兰7、隔板4或者下滚子6的接触面与下法兰8、隔板4的接触面，完成油膜建立保证润滑，从而使该具有泵体润滑结构的旋转式压缩机减小磨耗，改善装配间隙，提高性能与可靠性。
本发明还提供一种空调器，包括如上述所述的具有泵体润滑结构的旋转式压缩机。通过在空调器上设置该具有泵体润滑结构的旋转式压缩机，有助于减小磨耗，改善装配间隙，提高性能与可靠性。
最后应当说明的是，以上实施例仅用以说明本申请的技术方案，而非对本申请保护范围的限制，尽管参照较佳实施例对本申请作了详细地说明，本领域的普通技术人员应当理解，可以对本申请的技术方案进行修改或者等同替换，而不脱离本申请技术方案的实质和范围。

Claims (10)

1.一种具有泵体润滑结构的旋转式压缩机，包括曲轴、上气缸、下气缸、隔板、上滚子、下滚子、上法兰和下法兰；其特征在于，所述具有泵体润滑结构的旋转式压缩机还包括：
滑片槽；所述上气缸和下气缸均设有所述滑片槽；
滑片；所述滑片设于所述滑片槽内且可沿所述滑片槽往复运动；
往复活塞；所述滑片后端的上下侧均设有所述往复活塞；
往复封闭腔；所述上气缸的上下侧和下气缸的上下侧对应所述往复活塞的位置均设有与所述往复活塞相配合的所述往复封闭腔；
单向通断结构；每个所述单向通断结构与对应的一个所述往复封闭腔相连通，用于打开或关闭油路的流向；
导油槽；所述上法兰、下法兰和隔板上均设有与所述单向通断结构相连通的所述导油槽。
2.根据权利要求1所述的具有泵体润滑结构的旋转式压缩机，其特征在于，所述导油槽包括上法兰导油槽、下法兰导油槽和隔板导油槽；所述上法兰导油槽通过所述单向通断结构与所述上气缸上侧的往复封闭腔相连通；所述下法兰导油槽通过所述单向通断结构与所述下气缸下侧的往复封闭腔相连通；所述隔板导油槽分别通过所述单向通断结构与所述上气缸上侧的往复封闭腔、所述下气缸下侧的往复封闭腔相连通。
3.根据权利要求2所述的具有泵体润滑结构的旋转式压缩机，其特征在于，所述单向通断结构包括：
第一方形孔，其为所述往复封闭腔的口径；
第一锥形孔，其设于所述往复封闭腔的后端上且与所述往复封闭腔相连通；
第一阀珠，其设于所述第一锥形孔内；所述第一阀珠压向所述第一锥形孔时，完成断路；
第一阀珠压向第一方形孔时，完成开路；
第二方形孔；所述上气缸的上下侧和下气缸的上下侧均设有与所述往复封闭腔相连通的所述第二方形孔；
第二锥形孔，其与所述第二方形孔相连通；
第二阀珠，其设于所述第二锥形孔内；所述第二阀珠压向所述第二锥形孔时，完成断路；第二阀珠压向第二方形孔时，完成开路。
4.根据权利要求2所述的具有泵体润滑结构的旋转式压缩机，其特征在于，所述上法兰导油槽和下法兰导油槽均为圆形导油槽；所述上法兰导油槽和下法兰导油槽的直径均为c3；所述上法兰导油槽和下法兰导油槽的直径c3、曲轴偏心量、滚子内外径之间满足的关系为：
曲轴偏心量*2+滚子内径＜c3＜曲轴偏心量*2+滚子外径；
其中，滚子的内外径指所述上滚子和下滚子的内外径。
5.根据权利要求2所述的具有泵体润滑结构的旋转式压缩机，其特征在于，所述上滚子与所述下滚子的相位相差180度；所述隔板导油槽为圆形导油槽；所述隔板导油槽的内圆直径为e4；所述隔板端面油槽宽度为e5；所述隔板导油槽的内圆直径、隔板端面油槽宽度、曲轴偏心量、滚子的内外径之间满足的关系为：
e4＞曲轴偏心量*2+滚子内径；且e4+2*e5＞曲轴偏心量*2+滚子外径；
其中，滚子的内外径指所述上滚子和下滚子的内外径。
6.根据权利要求3所述的具有泵体润滑结构的旋转式压缩机，其特征在于，所述往复封闭腔的后端上设有第一挡板，所述第一锥形孔贯穿位于所述第一挡板上。
7.根据权利要求6所述的具有泵体润滑结构的旋转式压缩机，其特征在于，所述第一阀珠的半径为Ra；所述第一方形孔设有球弧；所述球弧的半径为r；所述球弧的半径r＞第一阀珠的半径Ra；所述第一方形孔的长度和宽度为d5和d6，所述上气缸和下气缸的内径均为d7；所述滑片的长度为a3；所述往复活塞的长度为a2；所述第一阀珠的半径Ra、球弧的半径r、球弧外圆直径d6与上气缸和下气缸的内径d7之间满足的关系为：
d5-(Ra-(Ra^2-(d6/2)^2)^(1/2))≥a2+a3+d7。
8.根据权利要求3所述的具有泵体润滑结构的旋转式压缩机，其特征在于，所述往复封闭腔的上下两侧均设有第二挡板，所述第二锥形孔贯穿位于所述第二挡板上。
9.根据权利要求8所述的具有泵体润滑结构的旋转式压缩机，其特征在于，所述第二阀珠的半径为Rb；所述第二挡板的厚度为b2；所述第二锥形孔的前端口的直径为b1；所述第二锥形孔的后端口的直径为b3；所述b1＞b3；所述第二阀珠的半径Rb与所述第二挡板的b1、b2、b3之间满足的关系为：
x＝arctan((b1-b3)/(2*b2))；且2*b2*Rbcos(x)/(b1-b2)＞Rb(1-sin(x))。
10.一种空调器，其特征在于，包括如权利要求1至9任意一项所述的具有泵体润滑结构的旋转式压缩机。
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