CN111497625B - 轨道车辆的充电装置总成及具有其的充电系统 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种轨道车辆的充电装置总成及具有其的充电系统，所述充电装置总成包括：壳体和充电板，所述充电板包括两个正极充电板和两个负极充电板，其中，所述正极充电板适于安装在所述壳体内，且两个正极充电板间隔设置构造出第一槽体；所述负极充电板适于安装在所述壳体内，且两个负极充电板间隔设置构造出第二槽体，所述负极充电板位于所述正极充电板的上方，或所述负极充电板位于所述正极充电板的下方。本发明提供的充电装置总成适于为轨道车辆的蓄能装置充电，且能满足轨道车辆换向充电的需求。

Description

轨道车辆的充电装置总成及具有其的充电系统

技术领域

本发明涉及轨道交通技术领域，具体而言，尤其涉及一种轨道车辆的充电装置总成及具有其的充电系统。

背景技术

相关技术中，轨道车辆的充电系统总成包括充电装置总成和取流器总成，正负极充电装置总成对称布置在逃生通道两侧，取流器总成布置在轨道车辆上。当取流器总成与充电装置总成接触时开始充电。然而充电系统不能满足轨道车辆换向充电的需求，当轨道车辆正向行驶时能够充电，而轨道车辆换向之后，正极取流器与负极充电装置总成接触，无法进行充电。

发明内容

本发明旨在至少解决现有技术中存在的技术问题之一。为此，本发明提出一种轨道车辆的充电装置总成，所述充电装置总成适于为轨道车辆的蓄能装置充电，且能满足轨道车辆换向充电的需求。

根据本发明实施例的充电装置总成，包括：壳体和充电板，所述充电板包括两个正极充电板和两个负极充电板，其中，所述正极充电板适于安装在所述壳体内，且两个正极充电板间隔设置构造出第一槽体；所述负极充电板适于安装在所述壳体内，且两个负极充电板间隔设置构造出第二槽体，所述负极充电板位于所述正极充电板的上方，或所述负极充电板位于所述正极充电板的下方。

根据本发明实施例的充电装置总成，通过上下间隔设置的正极充电板和负极充电板，可以使得轨道车辆无论正向行驶或反向行驶时，正极充电板均可适于与轨道车辆的正极充电刀电连接，负极充电板均可适于与轨道车辆的负极充电刀电连接，以对轨道车辆的蓄能装置进行充电，从而实现了轨道车辆的换向充电。

根据本发明的一些实施例，所述充电装置总成还包括：连接组件，所述连接组件的一端与所述壳体可移动地连接，所述连接组件的另一端通过铰接组件与对应的所述充电板连接。

根据本发明的一些实施例，所述连接组件包括：外筒，所述外筒与所述壳体相连；内筒，所述内筒的一端可移动地内套于所述外筒，所述内筒的另一端与所述铰接组件可转动地连接；弹性件，所述弹性件外套于所述内筒，所述弹性件的一端与所述铰接组件相连，所述弹性件的另一端与所述外筒相连。

根据本发明的一些实施例，所述充电装置总成还包括：防护罩，所述壳体内设有伸缩孔，所述外筒穿过所述伸缩孔并内套于所述防护罩。

根据本发明的一些实施例，所述外筒靠近所述弹性件的一侧设有限位部，所述限位部与所述内筒配合以限制所述内筒的移动位移。

根据本发明的一些实施例，所述充电装置总成还包括：固定板，所述固定板外套在所述外筒上且所述固定板固定在所述壳体上。

根据本发明的一些实施例，所述充电板包括沿所述轨道车辆的行驶方向依次相连的多段段板。

根据本发明的一些实施例，所述壳体的顶部设置有遮挡部。

根据本发明实施例的充电系统，包括：取流器总成，所述取流器总成与轨道车辆的蓄能装置电连接；充电装置总成，所述充电装置总成为上述任一项所述的充电装置总成，当所述取流器总成进入所述充电装置总成时，所述取流器总成的正极充电刀与两个所述正极充电板电连接，所述取流器总成的负极充电刀与两个所述负极充电板电连接。

根据本发明实施例的轨道车辆的充电系统，当所述取流器总成进入所述充电装置总成时，所述取流器总成的正极充电刀与两个所述正极充电板电连接，所述取流器总成的负极充电刀与两个所述负极充电板电连接，从而使蓄能装置与电源连通，以对轨道车辆的蓄能装置进行充电；当所述取流器总成脱离所述充电装置总成时，蓄能装置与电源断开，完成对蓄能装置的充电。

根据本发明的一些实施例，所述充电装置总成的第一槽体具有第一端和第二端，所述充电装置总成的第二槽体具有第三端和第四端，所述第一端和所述第二端处的两个所述正极充电板朝向彼此远离的方向弯折，所述第三端和所述第四端处的两个所述负极充电板朝向彼此远离的方向弯折。

根据本发明的一些实施例，所述取流器总成包括：第一充电刀，所述第一充电刀适于安装在所述轨道车辆上，所述第一充电刀包括第一接线柱，所述第一接线柱向下延伸形成第一接触部；第二充电刀，所述第二充电刀适于安装在所述轨道车辆上，所述第二充电刀包括第二接线柱，所述第二接线柱向下延伸形成第二接触部，所述第二接触部与所述第一接触部位于同一纵向竖直平面且沿竖直方向间隔设置；其中，所述第一充电刀为正极充电刀，所述第二充电刀为负极充电刀；或所述第一充电刀为负极充电刀，所述第二充电刀为正极充电刀。

本发明的附加方面和优点将在下面的描述中部分给出，部分将从下面的描述中变得明显，或通过本发明的实践了解到。

附图说明

本发明的上述和/或附加的方面和优点从结合下面附图对实施例的描述中将变得明显和容易理解，其中：

图1是根据本发明实施例的轨道车辆的行驶路线图；

图2是根据本发明实施例的轨道车辆的充电装置总成的安装示意图；

图3是根据本发明实施例的轨道车辆的充电装置总成的结构示意图；

图4是根据本发明另一实施例的轨道车辆的充电装置总成的结构示意图；

图5是根据本发明实施例的充电系统的结构示意图。

附图标记

轨道梁100，

充电系统10000，

取流器总成2000，

负极充电刀200a，绝缘层200b，正极充电刀200c，

充电装置总成1000，

壳体1，

充电板2，负极充电板21，第二槽体211，第三端212，第四端214，正极充电板22，第一槽体221，第一端222，第二端223，

连接组件3，外筒31，限位部311，内筒32，弹性件33，

防护罩4，伸缩孔41，

固定板5，

遮挡部6。

具体实施方式

下面详细描述本发明的实施例，所述实施例的示例在附图中示出，其中自始至终相同或类似的标号表示相同或类似的元件或具有相同或类似功能的元件。下面通过参考附图描述的实施例是示例性的，仅用于解释本发明，而不能理解为对本发明的限制。

在本发明的描述中，需要理解的是，术语“长度”、“厚度”、“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，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，除非另有说明，“多个”的含义是两个或两个以上。

在本发明的描述中，需要说明的是，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“相连”、“连接”应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通。对于本领域的普通技术人员而言，可以具体情况理解上述术语在本发明中的具体含义。

为延长轨道车辆的使用周期、降低维修成本、缩减检修规模，相关技术中公开了一种轨道车辆的行驶路线，如图1所示，因轨道车辆通过类似于灯泡的圆形走行线行驶而实现头尾变换，故该走行线被称为灯泡线。由于正负极充电装置总成对称布置在逃生通道两侧，当轨道车辆由正向行驶（如图1中的P方向）掉头切换至反向行驶（如图1中的N方向）时，轨道车辆在充电时可能会出现正负极接反的情况，由此导致轨道车辆的蓄能装置损坏，影响轨道车辆的安全性。需要说明的是，为了使本发明实施例的描述变得明显和容易理解，下述实施例中的轨道车辆正向行驶切换至反向行驶均指轨道车辆的行驶方向由P方向切换至N方向。

针对上述问题，本发明提出了一种轨道车辆的充电装置总成1000，适于为轨道车辆的蓄能装置充电，下面参考图2-图5描述根据本发明实施例的充电装置总成1000及具有其的充电系统10000。

如图2-图5所示，根据本发明实施例的轨道车辆的充电装置总成1000，所示充电装置总成1000包括：壳体1和充电板2。

具体在本发明的实施例中，如图3所示，所述充电板2包括两个正极充电板22和两个负极充电板21，其中，所述正极充电板22适于安装在所述壳体1内，且两个正极充电板22间隔设置构造出第一槽体221；所述负极充电板21适于安装在所述壳体1内，且两个负极充电板21间隔设置构造出第二槽体211，所述负极充电板21位于所述正极充电板22的上方，或所述负极充电板21位于所述正极充电板22的下方。需要说明的是，轨道车辆上可以设置有与蓄能装置电连接的取流器总成，充电板2可以与电源电连接，充电板2可以根据取流器总成中正极充电刀和负极充电刀的位置，从而确定正极充电板22和负极充电板21的位置，换言之，当取流器总成中正极充电刀的位置高于负极充电刀的位置时，可将所述充电装置总成1000中正极充电板22的位置设置成高于负极充电板21的位置；类似地，当取流器总成中正极充电刀的位置低于负极充电刀的位置时，可将所述充电装置总成1000中正极充电板22的位置设置成低于负极充电板21的位置。本示例中所述高低是指沿图3中的上下方向进行比较。

在本发明的一些实施例中，可沿轨道车辆的行驶路线设置多个充电站点，每个所述充电站点均包括上述充电装置总成1000，若轨道车辆在如图1所示的路线正向行驶（如图1中的P方向）时，所述取流器总成的正极充电刀可伸入所述第一槽体221并与两个所述正极充电板22接触，所述取流器总成的负极充电刀可伸入所述第二槽体211并与两个所述负极充电板21接触，以对轨道车辆的蓄能装置进行充电；若轨道车辆在如图1所示的路线反向行驶（如图1中的N方向）时，所述取流器总成的正极充电刀可再次伸入所述第一槽体221并与两个所述正极充电板22接触，所述取流器总成的负极充电刀可再次伸入所述第二槽体211并与两个所述负极充电板21接触，由此满足轨道车辆换向充电的需求。

在本发明的一些实施例中，所述充电装置总成1000还包括连接组件3，所述连接组件3的一端与所述壳体1可移动地连接，所述连接组件3的另一端通过铰接组件与对应的所述充电板2连接。在轨道车辆行驶带动充电刀进入槽体时，通过设置铰接组件，可以使得充电板2相对于壳体1发生小范围的转动，从而可以缓冲吸收充电刀对充电装置总成1000产生的冲击，进而可以减轻噪音并延长充电装置总成1000的使用寿命。

当充电刀进入槽体时，即正极充电刀与两个所述正极充电板22接触，负极充电刀与两个所述负极充电板21接触，并挤压充电板2通过连接组件3朝向远离彼此的方向移动；当充电刀脱离槽体时，充电板2可以通过连接组件3朝向靠近彼此的方向移动。由此，通过设置相对于壳体1可移动的连接组件3，一方面，充电板2可以通过连接组件3支撑固定于壳体1；另一方面，可以提高充电板2与充电刀连接的可靠性，进而提高了所述充电装置总成1000运行的稳定性和可靠性。

根据本发明实施例的轨道车辆的充电装置总成1000，通过设置与壳体1相对移动的连接组件3，可以利用连接组件3将充电板3支撑固定于壳体1，而且，连接组件3可以带动充电板2相对于壳体1移动，由此，可以提高充电板2对充电刀的夹持力，进而提高了充电刀与充电装置总成1000电连接的可靠性。而且，在连接组件3与充电板2之间设置有可转动的铰接组件，铰接组件可以缓冲吸收充电刀1对所述充电装置总成1000的冲击，降低了所述充电装置总成1000的噪声，并延长了所述充电装置总成1000的使用寿命。

根据本发明的一些实施例，所述连接组件3包括：外筒31、内筒32和弹性件33，所述外筒31与所述壳体1相连，所述内筒32的一端可移动地内套于所述外筒31，所述内筒32的另一端与所述铰接组件可转动地连接，所述弹性件33外套于所述内筒32，所述弹性件33的一端与所述铰接组件相连，所述弹性件33的另一端与所述外筒31相连。

内筒32的一端可滑动地内套于外筒31，内筒32的另一端2与铰接组件可转动地连接。由此，通过内筒32与外筒31之间的相对滑动，可以带动对应的充电板2的移动，通过内筒32与铰接组件可转动地连接，可以使充电板2相对于壳体1转动，以缓冲吸收充电刀对所述充电装置总成1000的冲击。弹性件33的一端定位在铰接组件上，弹性件33的另一端定位在外筒31上。由此，在弹性件33的弹性恢复力的作用下，可以驱使内筒32恢复至原始位置。

在本发明的一些实施例中，如图3和图4所示，所述充电装置总成1000还可以包括防护罩4，所述壳体1内设有伸缩孔41，所述外筒31穿过所述伸缩孔41并内套于所述防护罩4。由此，可以提高壳体1与连接组件3连接的牢固性和可靠性，防护罩4可以为绝缘件，以隔离保护内筒32，避免所述充电装置总成1000漏电。

在本发明的一些实施例中，如图3和图4所示，外筒31靠近弹性件33的一侧可以设有限位部311，限位部311与内筒32配合以限制内筒32的移动位移。由此，可以防止内筒32移动距离过大造成所述充电装置总成1000的损坏。当充电板2朝向彼此远离的方向移动时，充电板2驱动对应的内筒32沿另一端向一端的方向运动，套在内筒32上的弹性件33被挤压并与限位部311止抵，限位部311与弹性件33止抵以限制内筒32的位移，从而可以避免内筒32的移动距离过大引起所述充电装置总成1000的损坏。

根据本发明的一些实施例，所述充电装置总成1000还可以包括固定板5，所述固定板5外套在外筒31上且固定板5固定在壳体1上。例如，固定板5可以通过螺栓与壳体1固定，以提高固定板5与壳体1之间固定的牢固性和可靠性，或固定板5可与壳体1一体成型，由此可提高安装的便利性。

在本发明的一些实施例中，所述充电板2包括沿轨道车辆的行驶方向依次相连的多段段板。由此，通过将充电板2设置为依次相连的多段，可以延长取流器总成与充电装置总成1000的接触距离，从而可以使轨道车辆在行驶的过程中对蓄能装置充入足够的电量，使轨道车辆有足够的能量运行更远的距离。

根据本发明实施例的轨道车辆的充电系统10000，如图5所示，充电系统10000包括：取流器总成2000和充电装置总成1000。

其中，所述取流器总成2000与轨道车辆的蓄能装置电连接，所述充电装置总成1000为上述所述的充电装置总成，当所述取流器总成2000进入所述充电装置总成1000时，所述取流器总成2000的正极充电刀200c与两个所述正极充电板22电连接，所述取流器总成2000的负极充电刀200a与两个所述负极充电板21电连接。

需要说明的是，所述第一槽体221和所述第二槽体211可以沿轨道车辆的行驶方向延伸。当轨道车辆正向行驶至所述充电装置总成1000时，所述正极充电刀200c可以随轨道车辆移动并从第一端222进入所述第一槽体221内，所述负极充电刀200a可以随轨道车辆移动并从第三端212进入所述第二槽体211内，可使正极充电刀200c与两个所述正极充电板22之间电连接，负极充电刀200a与两个所述负极充电板21之间发生电连接。由此，通过充电刀与所述充电板2之间的电连接可以使轨道车辆的蓄能装置与电源连通，从而可以对轨道车辆的蓄能装置进行充电，当轨道车辆继续行驶时，正极充电刀200c随轨道车辆继续运动从而使正极充电刀200c从所述第一槽体221脱离，负极充电刀200a随轨道车辆继续运动从而使负极充电刀200a从所述第二槽体211脱离，断开轨道车辆的蓄能装置与电源之间的电连接，完成对轨道车辆的蓄能装置的充电；类似地，当轨道车辆反向行驶至所述充电装置总成1000时，所述正极充电刀200c可以随轨道车辆移动并从第二端223进入所述第一槽体221内，所述负极充电刀200a可以随轨道车辆移动并从第四端214进入所述第二槽体211内，可使正极充电刀200c与两个所述正极充电板22之间电连接，负极充电刀200a与两个所述负极充电板21之间发生电连接。由此，通过充电刀与所述充电板2之间的电连接可以使轨道车辆的蓄能装置与电源连通，从而可以对轨道车辆的蓄能装置进行充电，当轨道车辆继续行驶时，正极充电刀随轨道车辆继续运动从而使正极充电刀从所述第一槽体221脱离，负极充电刀随轨道车辆继续运动从而使负极充电刀从所述第二槽体211脱离，断开轨道车辆的蓄能装置与电源之间的电连接，完成对轨道车辆的蓄能装置的充电。这样既可满足了轨道车辆换向充电的需求。

根据本发明实施例的轨道车辆的充电装置总成1000，通过与轨道车辆的蓄能装置连接取流器总成2000，当所述取流器总成2000的正极充电刀200c从第一端222进入第一槽体221内时，所述取流器总成2000的负极充电刀200a从第三端212进入第二槽体211内时，正极充电刀200c与两个所述正极充电板22电连接，负极充电刀200a与两个所述负极充电板21电连接，从而使蓄能装置与电源连通，以对轨道车辆的蓄能装置进行充电；当正极充电刀200c从第二端223脱离所述第一槽体221时，负极充电刀200a从第四端214脱离所述第二槽体211时，蓄能装置与电源断开，完成对蓄能装置的充电。其具有结构简单，操作方便的优点。

根据本发明的一些实施例，如图5所示，所述充电装置总成1000的第一槽体221具有第一端222和第二端223，所述充电装置总成1000的第二槽体211具有第三端212和第四端214，所述第一端222和所述第二端223处的两个所述正极充电板22朝向彼此远离的方向弯折，所述第三端212和所述第四端214处的两个所述负极充电板21朝向彼此远离的方向弯折。需要说明的是，轨道车辆在行驶的过程中，轨道车辆可能发生偏移，从而带动充电刀发生偏移。由此，通过将所述第一端222和所述第二端223处的两个所述正极充电板22设置成朝向彼此远离的方向弯折，所述第三端212和所述第四端214处的两个所述负极充电板21设置成朝向彼此远离的方向弯折，可以使第一端222、第二端223、第三端212和第四端214处形成张开的开口，便于正极充电刀进入所述第一槽体221内，负极充电刀进入所述第二槽体211内。

在本发明的一些实施例中，在第一端222和第二端223位置处的两个正极充电板22的外倾角为7°至13°，第三端212和第四端214位置处的两个负极充电板21的外倾角为7°至13°，这里所述的“外倾角”可以理解为，其中一个正极充电板22的自由端与轨道车辆行驶方向之间且远离另一正极充电板22的夹角，一个负极充电板21的自由端与轨道车辆行驶方向之间且远离另一负极充电板21的夹角。

在本发明的一些实施例中，所述取流器总成2000包括：第一充电刀，所述第一充电刀适于安装在所述轨道车辆上，所述第一充电刀包括第一接线柱，所述第一接线柱向下延伸形成第一接触部；第二充电刀，所述第二充电刀适于安装在所述轨道车辆上，所述第二充电刀包括第二接线柱，所述第二接线柱向下延伸形成第二接触部，所述第二接触部与所述第一接触部位于同一纵向竖直平面且沿竖直方向间隔设置；其中，所述第一充电刀为正极充电刀200c，所述第二充电刀为负极充电刀200a；或所述第一充电刀为负极充电刀200a，所述第二充电刀为正极充电刀200c。如此设置，可以使得轨道车辆无论正向行驶或反向行驶时，正极充电刀200c均可适于与轨道车辆的正极充电板22电连接，负极充电刀200a均可适于与轨道车辆的负极充电板21电连接，以对轨道车辆的蓄能装置进行充电，从而实现了轨道车辆的换向充电。需要说明的是，所述纵向竖直平面为如图5所示的XOZ面。

在本发明的一些实施例中，所述正极充电刀200c和所述负极充电刀200a间设有绝缘层200b，其可防止所述正极充电刀200c和所述负极充电刀200a接触而发生短路，提高了电气安全。

在本说明书的描述中，参考术语“一个实施例”、“一些实施例”、“示意性实施例”、“示例”、“具体示例”、或“一些示例”等的描述意指结合该实施例或示例描述的具体特征、结构、材料或者特点包含于本发明的至少一个实施例或示例中。在本说明书中，对上述术语的示意性表述不一定指的是相同的实施例或示例。而且，描述的具体特征、结构、材料或者特点可以在任何的一个或多个实施例或示例中以合适的方式结合。

尽管已经示出和描述了本发明的实施例，本领域的普通技术人员可以理解：在不脱离本发明的原理和宗旨的情况下可以对这些实施例进行多种变化、修改、替换和变型，本发明的范围由权利要求及其等同物限定。

Claims (9)

1.一种轨道车辆的充电装置总成，其特征在于，包括：

壳体；

充电板，所述充电板包括两个正极充电板和两个负极充电板，其中，所述正极充电板适于安装在所述壳体内，且两个正极充电板间隔设置构造出第一槽体；所述负极充电板适于安装在所述壳体内，且两个负极充电板间隔设置构造出第二槽体，所述负极充电板位于所述正极充电板的上方，或所述负极充电板位于所述正极充电板的下方；

连接组件，所述连接组件的一端与所述壳体可移动地连接，所述连接组件的另一端通过铰接组件与对应的所述充电板连接；所述连接组件包括：外筒，所述外筒与所述壳体相连；内筒，所述内筒的一端可移动地内套于所述外筒，所述内筒的另一端与所述铰接组件可转动地连接；弹性件，所述弹性件外套于所述内筒，所述弹性件的一端与所述铰接组件相连，所述弹性件的另一端与所述外筒相连。

2.根据权利要求1所述的轨道车辆的充电装置总成，其特征在于，还包括：防护罩，所述壳体内设有伸缩孔，所述外筒穿过所述伸缩孔并内套于所述防护罩。

3.根据权利要求1所述的轨道车辆的充电装置总成，其特征在于，所述外筒靠近所述弹性件的一侧设有限位部，所述限位部与所述内筒配合以限制所述内筒的移动位移。

4.根据权利要求1、2或3所述的轨道车辆的充电装置总成，其特征在于，还包括：固定板，所述固定板外套在所述外筒上且所述固定板固定在所述壳体上。

5.根据权利要求1所述的轨道车辆的充电装置总成，其特征在于，所述充电板包括沿所述轨道车辆的行驶方向依次相连的多段段板。

6.根据权利要求1所述的轨道车辆的充电装置总成，其特征在于，所述壳体的顶部设置有遮挡部。

7.一种充电系统，其特征在于，包括：

取流器总成，所述取流器总成与轨道车辆的蓄能装置电连接；

充电装置总成，所述充电装置总成为根据权利要求1-6中任一项所述的充电装置总成，当所述取流器总成进入所述充电装置总成时，所述取流器总成的正极充电刀与两个所述正极充电板电连接，所述取流器总成的负极充电刀与两个所述负极充电板电连接。

8.根据权利要求7所述的充电系统，其特征在于，所述充电装置总成的第一槽体具有第一端和第二端，所述充电装置总成的第二槽体具有第三端和第四端，所述第一端和所述第二端处的两个所述正极充电板朝向彼此远离的方向弯折，所述第三端和所述第四端处的两个所述负极充电板朝向彼此远离的方向弯折。

9.根据权利要求7或8所述的充电系统，其特征在于，所述取流器总成包括：

第一充电刀，所述第一充电刀适于安装在所述轨道车辆上，所述第一充电刀包括第一接线柱，所述第一接线柱向下延伸形成第一接触部；

第二充电刀，所述第二充电刀适于安装在所述轨道车辆上，所述第二充电刀包括第二接线柱，所述第二接线柱向下延伸形成第二接触部，所述第二接触部与所述第一接触部位于同一纵向竖直平面且沿竖直方向间隔设置；

其中，所述第一充电刀为正极充电刀，所述第二充电刀为负极充电刀；或所述第一充电刀为负极充电刀，所述第二充电刀为正极充电刀。

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