CN111298749B - 一种甘蔗渣纤维素和木素离心分离同步处理筛选设备 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了一种甘蔗渣纤维素和木素离心分离同步处理筛选设备，包括筛选设备本体、防护门、控制盒、进料斗、搅拌电机、第一离心罐外壳、离心电机、鼓风机、第二离心罐外壳、密封顶盖、密封门、拉动把手和混合搅拌叶，所述筛选设备本体的前侧设置有防护门，且筛选设备本体一侧防护门的外部固定有控制盒，并且筛选设备本体一侧的顶部贯穿设置有进料斗，同时进料斗的一侧设置有甲苯磺酸溶液罐，所述离心电机的下端设置有转动杆。该甘蔗渣纤维素和木素离心分离同步处理筛选设备，可对甘蔗渣纤维素和木素进行分区分离，可提高甘蔗渣纤维素和木素的分离效率，并且可对甘蔗渣纤维素和木素进行分区收集，提高工作效率。

Description

一种甘蔗渣纤维素和木素离心分离同步处理筛选设备
技术领域
本发明涉及甘蔗渣纤维素和木素离心分离筛选设备技术领域，具体为一种甘蔗渣纤维素和木素离心分离同步处理筛选设备。
背景技术
甘蔗渣是甘蔗经过榨糖之后剩余的固体残余物，甘蔗渣是一种常见的富含纤维素的经济作物，然而，在对甘蔗渣中的纤维素和木素分离效果较低，其主要原因在于纤维素与细胞壁中的木质素和半纤维素紧密交织在一起，很难有效地对纤维素进行分离，目前分离纤维素的方法主要有离子液体法、有机溶剂以及亚硫酸盐法，然而，这些方法不仅生产成本高，且分离效果不佳，不能得到广泛的推广使用。
所以，我们提出了一种甘蔗渣纤维素和木素离心分离同步处理筛选设备以便于解决上述提出的问题。
发明内容
本发明的目的在于提供一种甘蔗渣纤维素和木素离心分离同步处理筛选设备，以解决上述背景技术提出的目前市场上的现有的对甘蔗渣中的纤维素和木素分离效果较低，不能得到广泛的推广使用的问题。
为实现上述目的，本发明提供如下技术方案：一种甘蔗渣纤维素和木素离心分离同步处理筛选设备，包括筛选设备本体、防护门、控制盒、进料斗、搅拌电机、第一离心罐外壳、离心电机、鼓风机、第二离心罐外壳、密封顶盖、密封门、拉动把手和混合搅拌叶，所述筛选设备本体的前侧设置有防护门，且筛选设备本体一侧防护门的外部固定有控制盒，并且筛选设备本体一侧的顶部贯穿设置有进料斗，同时进料斗的一侧设置有甲苯磺酸溶液罐，所述甲苯磺酸溶液罐远离进料斗的一侧设置有蒸馏水罐，且甲苯磺酸溶液罐和蒸馏水罐的下方均设置有液体流量计，并且液体流量计的下方设置有电磁阀，同时甲苯磺酸溶液罐和蒸馏水罐的下端出口处均通过液体流量计、电磁阀和导液管分别连接在第一混合罐和第二混合罐的顶部，所述进料斗的下端设置在第一混合罐的顶部，且第一混合罐和第二混合罐的内部均设置有混合搅拌叶，并且混合搅拌叶的下端与搅拌电机相连接，所述第一混合罐下端的出口处通过连接管和水泵与第一离心罐外壳顶部的密封顶盖相连接，所述第一离心罐外壳和第二离心罐外壳的顶部均设设置有密封顶盖，且第一离心罐外壳和第二离心罐外壳的下部前侧均设置有密封门，并且密封门的前侧均设置有拉动把手，所述密封顶盖的中部设置有离心电机，且离心电机的一侧设置有鼓风机，所述第一离心罐外壳下端的出口处通过连接管和水泵与第二混合罐顶部的相连接，且第二混合罐下端的出口处通过连接管和水泵与第二离心罐外壳顶部的密封顶盖相连接，并且第二离心罐外壳下端的出口处设置有排水管，所述离心电机的下端设置有转动杆。
优选的，所述第一离心罐外壳和第二离心罐外壳的内部分别设置有第一离心罐内壳和第二离心罐内壳，且第一离心罐内壳和第二离心罐内壳的顶部均开设有进料口，并且第一离心罐内壳和第二离心罐内壳的下部外侧均焊接有转动板，同时第一离心罐内壳和第二离心罐内壳的下方均设置有过滤筐。
优选的，所述第一离心罐内壳和第二离心罐内壳的形状结构为中空贯穿的圆台状结构，且第一离心罐内壳和第二离心罐内壳顶端进料口的内壁上焊接有转动架，并且转动架焊接在转动杆的外侧，同时转动杆的顶端与离心电机相连接。
优选的，所述转动架的上方设置有导风环，且导风环的内部焊接有连接架，并且连接架的内端焊接有连接套，同时连接套的内部通过轴承与转动杆相连接。
优选的，所述转动板的形状结构为圆环形结构，且转动板的边缘处位于限位环的凹槽内，且2个限位环对应焊接在第一离心罐外壳和第二离心罐外壳内壁上，并且转动板为平行设置。
优选的，所述过滤筐对应设置在第一离心罐外壳和第二离心罐外壳的正下方，且过滤筐上端开口的内径大于第一离心罐外壳和第二离心罐外壳下端的外径，并且过滤筐的前侧焊接有拉动把手，同时过滤筐的顶部螺钉固定有橡胶圈。
优选的，所述过滤筐外侧的边缘处对称焊接有2个导向块，且导向块的外端位于限位块的凹槽内，并且限位块对应焊接在第一离心罐外壳和第二离心罐外壳内壁上。
优选的，所述导风环的内部开设有导风腔，且导风环的顶部设置有与导风腔连通的导风管，并且导风管的顶部与鼓风机相连通，同时导风环的底部设置有与导风腔连通的气嘴，所述导风环的外径小于同一高度对应第一离心罐外壳或第二离心罐外壳内壁的内径。
与现有技术相比，本发明的有益效果是：该甘蔗渣纤维素和木素离心分离同步处理筛选设备，可对甘蔗渣纤维素和木素进行分区分离，可提高甘蔗渣纤维素和木素的分离效率，并且可对甘蔗渣纤维素和木素进行分区收集，提高工作效率；
1、在筛选设备本体的内部设置有第一混合罐，可对甘蔗渣和甲苯磺酸溶液罐添加的溶液进行混合，且第一混合罐的底部设置有加热丝，可对甘蔗渣和甲苯磺酸溶液罐进行加热，使甘蔗渣中的纤维素进行沉淀，并通过第一离心罐外壳内部第一离心罐内壳的离心作用下使纤维素与溶液分离，并沉淀到过滤筐内部，有利于对纤维素的筛选分离；
2、在筛选设备本体的内部设置有第二混合罐，可通过蒸馏水罐向第二混合罐内加入蒸馏水，进而降低溶液中甲苯磺酸溶液的溶度至11％以下，并通过第二离心罐内壳的离心作用下使木素与溶液分离，并沉淀到过滤筐内部，有利于对木素的筛选分离；
3、将第一离心罐内壳和第二离心罐内壳的形状结构为中空贯穿的圆台状结构，可在离心力的作用下，是沉淀快速聚集在第一离心罐内壳和第二离心罐内壳的内壁上，并下落到对应的过滤筐内，可防止沉淀在过滤筐内部的集中堆积，并在第一离心罐外壳和第二离心罐外壳的内壁上部设置有导风环，可通过导风环下方的气嘴将过第一离心罐外壳或第二离心罐外壳内壁上附着的沉淀出下，避免沉淀附着在第一离心罐外壳或第二离心罐外壳内壁上。
附图说明
图1为本发明一种甘蔗渣纤维素和木素离心分离同步处理筛选设备的筛选设备本体结构示意图；
图2为本发明一种甘蔗渣纤维素和木素离心分离同步处理筛选设备的筛选设备本体内部结构示意图；
图3为本发明一种甘蔗渣纤维素和木素离心分离同步处理筛选设备的筛选设备本体剖视结构示意图；
图4为本发明一种甘蔗渣纤维素和木素离心分离同步处理筛选设备的图3中A点放大结构示意图；
图5为本发明一种甘蔗渣纤维素和木素离心分离同步处理筛选设备的图3中B点放大结构示意图；
图6为本发明一种甘蔗渣纤维素和木素离心分离同步处理筛选设备的转动板和限位环俯视结构示意图；
图7为本发明一种甘蔗渣纤维素和木素离心分离同步处理筛选设备的导向块和限位块俯视结构示意图；
图8为本发明一种甘蔗渣纤维素和木素离心分离同步处理筛选设备的导风环、连接套、气嘴和连接架仰视结构示意图；
图9为本发明一种甘蔗渣纤维素和木素离心分离同步处理筛选设备的过滤筐、导向块和橡胶圈结构示意图。
图中：1、筛选设备本体；2、防护门；3、控制盒；4、进料斗；5、甲苯磺酸溶液罐；6、蒸馏水罐；7、液体流量计；8、排水管；9、电磁阀；10、导液管；11、第一混合罐；12、搅拌电机；13、水泵；14、第一离心罐外壳；15、离心电机；16、鼓风机；17、第二混合罐；18、第二离心罐外壳；19、密封顶盖；20、密封门；21、拉动把手；22、混合搅拌叶；23、导风管；24、第一离心罐内壳；25、转动杆；26、转动架；27、转动板；28、过滤筐；29、第二离心罐内壳；30、导风环；31、连接套；32、导风腔；33、气嘴；34、连接架；35、限位环；36、导向块；37、限位块；38、橡胶圈；39、进料口。
具体实施方式
基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。
请参阅图1-9，本发明提供一种技术方案：一种甘蔗渣纤维素和木素离心分离同步处理筛选设备，包括筛选设备本体1、防护门2、控制盒3、进料斗4、甲苯磺酸溶液罐5、蒸馏水罐6、液体流量计7、排水管8、电磁阀9、导液管10、第一混合罐11、搅拌电机12、水泵13、第一离心罐外壳14、离心电机15、鼓风机16、第二混合罐17、第二离心罐外壳18、密封顶盖19、密封门20、拉动把手21、混合搅拌叶22、导风管23、第一离心罐内壳24、转动杆25、转动架26、转动板27、过滤筐28、第二离心罐内壳29、导风环30、连接套31、导风腔32、气嘴33、连接架34、限位环35、导向块36、限位块37、橡胶圈38和进料口39，筛选设备本体1的前侧设置有防护门2，且筛选设备本体1一侧防护门2的外部固定有控制盒3，并且筛选设备本体1一侧的顶部贯穿设置有进料斗4，同时进料斗4的一侧设置有甲苯磺酸溶液罐5，甲苯磺酸溶液罐5远离进料斗4的一侧设置有蒸馏水罐6，且甲苯磺酸溶液罐5和蒸馏水罐6的下方均设置有液体流量计7，并且液体流量计7的下方设置有电磁阀9，同时甲苯磺酸溶液罐5和蒸馏水罐6的下端出口处均通过液体流量计7、电磁阀9和导液管10分别连接在第一混合罐11和第二混合罐17的顶部，进料斗4的下端设置在第一混合罐11的顶部，且第一混合罐11和第二混合罐17的内部均设置有混合搅拌叶22，并且混合搅拌叶22的下端与搅拌电机12相连接，第一混合罐11下端的出口处通过连接管和水泵13与第一离心罐外壳14顶部的密封顶盖19相连接，第一离心罐外壳14和第二离心罐外壳18的顶部均设设置有密封顶盖19，且第一离心罐外壳14和第二离心罐外壳18的下部前侧均设置有密封门20，并且密封门20的前侧均设置有拉动把手21，密封顶盖19的中部设置有离心电机15，且离心电机15的一侧设置有鼓风机16，第一离心罐外壳14下端的出口处通过连接管和水泵13与第二混合罐17顶部的相连接，且第二混合罐17下端的出口处通过连接管和水泵13与第二离心罐外壳18顶部的密封顶盖19相连接，并且第二离心罐外壳18下端的出口处设置有排水管8，离心电机15的下端设置有转动杆25。
第一离心罐外壳14和第二离心罐外壳18的内部分别设置有第一离心罐内壳24和第二离心罐内壳29，且第一离心罐内壳24和第二离心罐内壳29的顶部均开设有进料口39，并且第一离心罐内壳24和第二离心罐内壳29的下部外侧均焊接有转动板27，同时第一离心罐内壳24和第二离心罐内壳29的下方均设置有过滤筐28，这样设置起到在对沉淀进行离心分离的同时，可使分离出来的沉淀通过第一离心罐内壳24和第二离心罐内壳29的内壁下滑到过滤筐28内进行筛分收集。
第一离心罐内壳24和第二离心罐内壳29的形状结构为中空贯穿的圆台状结构，且第一离心罐内壳24和第二离心罐内壳29顶端进料口39的内壁上焊接有转动架26，并且转动架26焊接在转动杆25的外侧，同时转动杆25的顶端与离心电机15相连接，这样设置起到使离心电机15通过转动杆25和转动架26带动第一离心罐内壳24或第二离心罐内壳29进行转动的作用，使第一离心罐内壳24和第二离心罐内壳29内部溶液中的沉淀快速聚集沉淀下落，加快分离速率。
转动架26的上方设置有导风环30，且导风环30的内部焊接有连接架34，并且连接架34的内端焊接有连接套31，同时连接套31的内部通过轴承与转动杆25相连接，这样设置起到对导风环30在转动杆25上的安装，使导风环30稳定放置。
转动板27的形状结构为圆环形结构，且转动板27的边缘处位于限位环35的凹槽内，且2个限位环35对应焊接在第一离心罐外壳14和第二离心罐外壳18内壁上，并且转动板27为平行设置，这样设置可使第一离心罐内壳24和第二离心罐内壳29在转动板27和限位环35的限位下保持稳定转动。
过滤筐28对应设置在第一离心罐外壳14和第二离心罐外壳18的正下方，且过滤筐28上端开口的内径大于第一离心罐外壳14和第二离心罐外壳18下端的外径，并且过滤筐28的前侧焊接有拉动把手21，同时过滤筐28的顶部螺钉固定有橡胶圈38，这样设置起到在拉出过滤筐28时，避免过滤筐28的顶部与第一离心罐内壳24或第二离心罐内壳29底端发生碰撞。
过滤筐28外侧的边缘处对称焊接有2个导向块36，且导向块36的外端位于限位块37的凹槽内，并且限位块37对应焊接在第一离心罐外壳14和第二离心罐外壳18内壁上，这样设置起到使过滤筐28稳定拉出和推入限位的作用，使过滤筐28保持在第一离心罐内壳24或第二离心罐内壳29正下方。
导风环30的内部开设有导风腔32，且导风环30的顶部设置有与导风腔32连通的导风管23，并且导风管23的顶部与鼓风机16相连通，同时导风环30的底部设置有与导风腔32连通的气嘴33，导风环30的外径小于同一高度对应第一离心罐外壳14或第二离心罐外壳18内壁的内径，这样设置起到在第一离心罐内壳24或第二离心罐内壳29高速转动时，避免第一离心罐内壳24或第二离心罐内壳29内壁与导风环30外壁的碰撞。
工作原理：在使用该甘蔗渣纤维素和木素离心分离同步处理筛选设备时，如图1-3所示，在使用筛选设备本体1前，先打开防护门2，观察筛选设备本体1内部的结构是否完好，然后，再次关闭防护门2，并通过防护门2上控制盒3上的开关按钮启动筛选设备本体1，此时，便可将将粉碎的甘蔗渣通过进料斗4加入到第一混合罐11内部，待甘蔗渣添加完毕后，通过控制盒3上的开关按钮启动甲苯磺酸溶液罐5下方处的电磁阀9，甲苯磺酸溶液罐5内部的甲苯磺酸溶液通过液体流量计7、电磁阀9和导液管10进入到第一混合罐11内，当甲苯磺酸溶液加入到液体流量计7设置的上限值后，电磁阀9关闭，第一混合罐11底部的搅拌电机12带动混合搅拌叶22对第一混合罐11内部的甘蔗渣和甲苯磺酸溶液进行搅拌，第一混合罐11底部的加热丝进行加热，根据甲苯磺酸溶液可以在较低温度(75℃)、常压、较短时间(15min)的条件下，对蔗渣中的纤维素、半纤维素以及木素进行充分分离，快速且高效。反应过程中，木素收率可达90％以上，半纤维素完全降解成单糖被脱除，纤维素几乎不被破坏的特点，加热完毕后，水泵13将第一混合罐11内部的混合液体加入到第一离心罐外壳14内部的第一离心罐内壳24内，此时，如图3-9所示，离心电机15通过转动杆25和转动架26带动第一离心罐内壳24高速转动，进入使加入到第一离心罐内壳24内部的液体进行离心分离，纤维素沉淀在离心力的作用下附着在第一离心罐内壳24内壁上，与此同时，鼓风机16通过导风管23将高压气体加入到导风环30内部的导风腔32内，并通过导风腔32由气嘴33喷出，进而将附着在第一离心罐内壳24内壁上沉淀沿着内壁向下吹动，沉淀在风力和自身重力的作用下，下落到过滤筐28内，并经过过滤筐28过滤下，纤维素沉淀停留在过滤筐28内；
过滤后的溶液由水泵13加入到第二离心罐外壳18内部的第二离心罐内壳29内，此时，如图3-9所示，通过控制盒3上的开关按钮启动蒸馏水罐6下方处的电磁阀9，蒸馏水罐6内部的蒸馏水通过液体流量计7、电磁阀9和导液管10进入到第二混合罐17内，当蒸馏水加入到液体流量计7设置的上限值后，电磁阀9关闭，第二混合罐17底部的搅拌电机12带动混合搅拌叶22对第二混合罐17内部的溶液进行搅拌，搅拌完毕后，水泵13将第二混合罐17内部的混合液体加入到第二离心罐外壳18内部的第二离心罐内壳29内，离心电机15通过转动杆25和转动架26带动第二离心罐内壳29高速转动，进入使加入到第二离心罐内壳29内部的液体进行离心分离，木素沉淀在离心力的作用下附着在第一离心罐外壳14内壁上，与此同时，鼓风机16通过导风管23将高压气体加入到导风环30内部的导风腔32内，并通过导风腔32由气嘴33喷出，进而将附着在第二离心罐内壳29内壁上木素沉淀沿着内壁向下吹动，木素沉淀在风力和自身重力的作用下，下落到过滤筐28内，并经过过滤筐28过滤下，木素沉淀停留在过滤筐28内，溶液通过排水管8排出。
需要理解的是，术语“中心”、“纵向”、“横向”、“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，仅是为便于描述本发明的简化描述，而不是指示或暗指所指的装置或元件必须具有特定的方位、为特定的方位构造和操作，因而不能理解为对本发明保护内容的限制，本发明使用到的标准零件均可以从市场上购买，异形件根据说明书的和附图的记载均可以进行订制，各个零件的具体连接方式均采用现有技术中成熟的螺栓、铆钉、焊接等常规手段，机械、零件和设备均采用现有技术中，常规的型号，加上电路连接采用现有技术中常规的连接方式，在此不再详述。
本说明书中未作详细描述的内容属于本领域专业技术人员公知的现有技术，尽管参照前述实施例对本发明进行了详细的说明，对于本领域的技术人员来说，其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分技术特征进行等同替换，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 (3)

1.一种甘蔗渣纤维素和木素离心分离同步处理筛选设备，包括筛选设备本体(1)、防护门(2)、控制盒(3)、进料斗(4)、搅拌电机(12)、第一离心罐外壳(14)、离心电机(15)、鼓风机(16)、第二离心罐外壳(18)、密封顶盖(19)、密封门(20)、拉动把手(21)、混合搅拌叶(22)、转动架(26)和过滤筐(28)，其特征在于：所述筛选设备本体(1)的前侧设置有防护门(2)，且筛选设备本体(1)一侧防护门(2)的外部固定有控制盒(3)，并且筛选设备本体(1)一侧的顶部贯穿设置有进料斗(4)，同时进料斗(4)的一侧设置有甲苯磺酸溶液罐(5)，所述甲苯磺酸溶液罐(5)远离进料斗(4)的一侧设置有蒸馏水罐(6)，且甲苯磺酸溶液罐(5)和蒸馏水罐(6)的下方均设置有液体流量计(7)，并且液体流量计(7)的下方设置有电磁阀(9)，同时甲苯磺酸溶液罐(5)和蒸馏水罐(6)的下端出口处均通过液体流量计(7)、电磁阀(9)和导液管(10)分别连接在第一混合罐(11)和第二混合罐(17)的顶部，所述进料斗(4)的下端设置在第一混合罐(11)的顶部，且第一混合罐(11)和第二混合罐(17)的内部均设置有混合搅拌叶(22)，并且混合搅拌叶(22)的下端与搅拌电机(12)相连接，所述第一混合罐(11)下端的出口处通过连接管和水泵(13)与第一离心罐外壳(14)顶部的密封顶盖(19)相连接，所述第一离心罐外壳(14)和第二离心罐外壳(18)的顶部均设设置有密封顶盖(19)，且第一离心罐外壳(14)和第二离心罐外壳(18)的下部前侧均设置有密封门(20)，并且密封门(20)的前侧均设置有拉动把手(21)，所述密封顶盖(19)的中部设置有离心电机(15)，且离心电机(15)的一侧设置有鼓风机(16)，所述第一离心罐外壳(14)下端的出口处通过连接管和水泵(13)与第二混合罐(17)顶部的相连接，且第二混合罐(17)下端的出口处通过连接管和水泵(13)与第二离心罐外壳(18)顶部的密封顶盖(19)相连接，并且第二离心罐外壳(18)下端的出口处设置有排水管(8)，所述离心电机(15)的下端设置有转动杆(25)，所述转动架(26)的上方设置有导风环(30)，且导风环(30)的内部焊接有连接架(34)，并且连接架(34)的内端焊接有连接套(31)，同时连接套(31)的内部通过轴承与转动杆(25)相连接，所述导风环(30)的内部开设有导风腔(32)，且导风环(30)的顶部设置有与导风腔(32)连通的导风管(23)，并且导风管(23)的顶部与鼓风机(16)相连通，同时导风环(30)的底部设置有与导风腔(32)连通的气嘴(33)，所述导风环(30)的外径小于同一高度对应第一离心罐外壳(14)或第二离心罐外壳(18)内壁的内径，所述过滤筐(28)对应设置在第一离心罐外壳(14)和第二离心罐外壳(18)的正下方，且过滤筐(28)上端开口的内径大于第一离心罐外壳(14)和第二离心罐外壳(18)下端的外径，并且过滤筐(28)的前侧焊接有拉动把手(21)，同时过滤筐(28)的顶部螺钉固定有橡胶圈(38)，所述过滤筐(28)外侧的边缘处对称焊接有2个导向块(36)，且导向块(36)的外端位于限位块(37)的凹槽内，并且限位块(37)对应焊接在第一离心罐外壳(14)和第二离心罐外壳(18)内壁上，所述第一离心罐外壳(14)和第二离心罐外壳(18)的内部分别设置有第一离心罐内壳(24)和第二离心罐内壳(29)，且第一离心罐内壳(24)和第二离心罐内壳(29)的顶部均开设有进料口(39)，并且第一离心罐内壳(24)和第二离心罐内壳(29)的下部外侧均焊接有转动板(27)，同时第一离心罐内壳(24)和第二离心罐内壳(29)的下方均设置有过滤筐(28)。
2.根据权利要求1所述的一种甘蔗渣纤维素和木素离心分离同步处理筛选设备，其特征在于：所述第一离心罐内壳(24)和第二离心罐内壳(29)的形状结构为中空贯穿的圆台状结构，且第一离心罐内壳(24)和第二离心罐内壳(29)顶端进料口(39)的内壁上焊接有转动架(26)，并且转动架(26)焊接在转动杆(25)的外侧，同时转动杆(25)的顶端与离心电机(15)相连接。
3.根据权利要求1所述的一种甘蔗渣纤维素和木素离心分离同步处理筛选设备，其特征在于：所述转动板(27)的形状结构为圆环形结构，且转动板(27)的边缘处位于限位环(35)的凹槽内，且2个限位环(35)对应焊接在第一离心罐外壳(14)和第二离心罐外壳(18)内壁上，并且转动板(27)为平行设置。
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