CN111822423B - 一种生物质原料利用的综合系统 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种生物质原料利用的综合系统,包括箱体,箱体的内部以倾斜的形式设置有用于筛除秸秆内部杂质的筛板,筛板的上方且位于箱体的侧壁上固定连接有用于清洗秸秆的喷头,箱体靠近筛板的低端一侧开有排料口,箱体的一侧设有用于将秸秆内部的水控干的沥水筒,沥水筒通过第一电机驱动旋转,排料口延伸至沥水筒的内部,沥水筒远离排料口的一端设有第一出料口,本发明通过第二电机驱动辊轴转动,使拨杆拨动筛板上的秸秆向排料口移动,避免秸秆堆积在筛板上,在移动过程中,喷头对秸秆进行喷水清洗,并且通过顶杆与弹簧的配合,使筛板不断震动,继而提高筛除杂质的效率,通过揉搓的方式对秸秆处理协同运行提高了工作效率和效果。
Description
技术领域
本发明涉及生物质原料利用技术领域,具体为一种生物质原料利用的综合系统。
背景技术
由于秸秆生存在田中,收割和运输过程中会沾染大量的杂物,因此生物质原料(例如秸秆)在综合利用之前,要去除混杂的沙土、灰尘等杂物,这些杂物影响原料成分、以及对后续发酵处理的质量造成影响,现有的秸秆除杂装置通常都较难清除秸秆的的灰尘,因此秸秆在除去灰尘时一般采用水冲洗,但现有的装置中,秸秆的清洗除杂会浪费大量的水,造成资源的浪费,并且秸秆在清洗后不能有效的将掺杂在秸秆内的水分控干;另外秸秆的粉碎有利于后续发酵等综合利用过程,传统方式为了提高发酵效果一般是采用粉碎、剪切等减少秸秆粒度的方式来实现,但是清洗环节带来的水分不利于粉碎、剪切进行,而完全干燥又增加了环节和能耗,并且后续发酵是在含水环境,秸秆反而没有必要完全干燥,因此我们提出了一种生物质原料利用的综合系统。
发明内容
本发明的目的在于提供一种生物质原料利用的综合系统,以解决上述背景技术中提出的问题。
为实现上述目的,本发明提供如下技术方案:一种生物质原料利用的综合系统,包括箱体,所述箱体的上端开有进料口,所述箱体的内部以倾斜的形式设置有用于筛除秸秆内部杂质的筛板,所述筛板的上方且位于箱体的内壁上固定连接有用于清洗秸秆的喷头,所述箱体靠近筛板的低端一侧开有排料口,所述箱体的一侧设有用于将秸秆内部的水控干的沥水筒,所述沥水筒通过第一电机驱动旋转,所述排料口延伸至沥水筒的内部,所述沥水筒远离排料口的一端设有第一出料口。
优选的,所述筛板上以阵列的形式开有多个筛孔,所述筛板的下方转动连接有多个辊轴,多个辊轴的一端均通过链条相互连接,且任一辊轴通过第二电机驱动旋转,所述辊轴上以阵列的形式连接有多个弧形状的拨杆,位于上方的拨杆穿过筛孔并延伸至筛板的上侧实现驱动筛板上方的秸秆移动。
优选的,所述筛板的低端连接在箱体的侧壁上,所述筛板高端下方的辊轴两侧均设有用于向上顶动筛板的顶杆,所述箱体的内侧壁上设有用于使筛板复位的弹簧。
优选的,所述箱体的下方设有沉淀腔与积水腔,所述沉淀腔位于筛板与沥水筒的正下方,所述沉淀腔的下侧壁开有排污口,所述排污口上设有阀门,所述沉淀腔与积水腔之间设有隔板,且所述隔板的上端设有过滤网,所述箱体的外侧壁上固定连接有水泵,所述水泵的吸水管与积水腔相互连通,所述水泵的出水管与喷头相互连通。
优选的,所述沥水筒的上侧固定安装有盖板,所述盖板上固定连接有风机。
优选的,所述箱体的一侧且位于第一出料口的下方设有支架,所述支架上滑动连接有盛料箱,所述盛料箱上开有第二出料口,所述第二出料口的下方设有揉碎座,所述第二出料口的一侧且位于盛料箱的底部通过第三电机设有揉碎块,所述第二出料口远离揉碎块的一侧设有刮料板。
优选的,所述支架上设有螺杆,所述螺杆通过第四电机驱动旋转,所述螺杆上啮合连接有螺块,所述螺块的侧壁上开有腰型槽,所述腰型槽的内部滑动连接有第一支撑轴,所述第一支撑轴固定连接在盛料箱的侧壁上,且所述支架的内侧壁上开有多个环槽,所述环槽的内部滑动连接有第二支撑轴,所述第二支撑轴固定连接在盛料箱的侧壁上,所述环槽的一端转动连接有导向板。
优选的,所述第二出料口的内部转动连接有拨料板,所述拨料板的一端固定连接有齿轮,且所述齿轮与齿条啮合连接,所述齿条固定连接在揉碎座的一侧。
与现有技术相比,本发明的有益效果是:
1、本发明通过第二电机驱动辊轴转动,使拨杆拨动筛板上的秸秆向排料口移动,避免秸秆堆积在筛板上,在移动过程中,喷头对秸秆进行喷水清洗,并且通过顶杆与弹簧的配合,使筛板不断震动,继而提高筛除杂质的效率;
2、本发明通过沥水筒进行对清洗后的秸秆进行控水处理,并且通过风机向沥水筒的内部吹风,加快了秸秆内水分的流出,避免了水分对秸秆综合利用产生影响;
3、本发明通过筛板的过滤,秸秆内的杂质顺着水从筛孔流到沉淀腔的内部,并在沉淀腔的内部进行沉淀,沉淀的上层清水被过滤网过滤后流入积水腔的内部,并通过水泵再次从喷头的内部喷出,使水循环使用,节约资源,避免了浪费。
4、通过揉搓的方式无需让秸秆完全干燥,并且潮湿秸秆揉搓的方式的作用下更容易发生纤维间撕扯,从而增加表面积从而利于后续发酵,此方式让清洗和揉搓良好的结合,降低能耗的同时协同运行提高了工作效率和效果。
附图说明
图1为本发明清洗部分的结构示意图;
图2为本发明清洗部分的整体结构剖视图;
图3为本发明的图2的A处放大图;
图4为本发明的沥水筒、第一出料口与排料口处的剖视图;
图5为本发明的筛板、筛孔、第二电机与拨杆处的结构示意图;
图6为本发明的筛板、筛孔、第二电机与拨杆处的爆炸图;
图7为本发明的进料口、筛板、排料口与喷头处的剖视图;
图8为本发明的喷头、水泵、积水腔与沉淀腔处的剖视图;
图9为本发明的第一出料口、盛料箱与支架处的结构示意图;
图10为本发明的第一出料口、盛料箱与支架处的爆炸图;
图11为本发明的第二支撑轴、环槽与导向板处的剖视图;
图12为本发明的盛料箱、揉碎块与揉碎座处的剖视图I;
图13为本发明的盛料箱、揉碎块与揉碎座处的剖视图II。
图中:1、箱体,2、进料口,3、筛板,301、筛孔,4、喷头,5、排料口,6、沥水筒,7、第一出料口,8、第一电机,9、辊轴,10、第二电机,11、拨杆,12、顶杆,13、弹簧,14、沉淀腔,1401、排污口,1402、阀门,15、积水腔,16、隔板,17、过滤网,18、水泵,1801、吸水管,1802、出水管,19、盖板,20、风机,21、防护罩,22、支架,23、盛料箱,2301、第二出料口,24、揉碎座,25、第三电机,26、揉碎块,27、刮料板,28、拨料板,29、齿轮,30、齿条,31、螺杆,32、螺块,33、腰型槽,34、第一支撑轴,35、第四电机,36、环槽,37、第二支撑轴,38、导向板,39、收纳箱。
具体实施方式
下面将结合本发明实施例中的附图,对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述,显然,所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例,而不是全部的实施例。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1-13,本发明提供一种技术方案:一种生物质原料利用的综合系统,包括箱体1,所述箱体1的上端开有进料口2,所述箱体1的内部以倾斜的形式设置有用于筛除秸秆内部杂质的筛板3,所述筛板3的上方且位于箱体1的内壁上固定连接有用于清洗秸秆的喷头4,喷头4的喷射口正对下方的筛板3,继而当秸秆在筛板3上移动时,喷头4喷出的水会喷洒到秸秆上,从而起到清洗秸秆的作用,并将掺杂在秸秆内部的杂质冲刷掉,所述箱体1靠近筛板3的低端一侧开有排料口5,所述箱体1的一侧设有用于将秸秆内部的水控干的沥水筒6,所述沥水筒6通过第一电机8驱动旋转,如图1所示,沥水筒6的两端通过支架进行支撑,且沥水筒6具有一定的倾斜度,沥水筒6的侧壁上开有流水孔,流水孔可将秸秆内部的水排出的作用,并且沥水筒6的内侧壁上设有驱动秸秆移动的涡轮,从而实现沥水筒6转动时秸秆在沥水筒6内的移动,第一电机8固定连接在支撑沥水筒6的支架上,第一电机8的输出轴通过齿牙与沥水筒6连接,当第一电机8启动时,第一电机8带着沥水筒6旋转,这样实现沥水筒6内部秸秆翻滚移动,所述排料口5延伸至沥水筒6的内部,所述沥水筒6远离排料口5的一端设有第一出料口7,如图2所示,排料口5排出的秸秆会掉落至沥水筒6的内部,通过沥水筒6的自身倾斜以及沥水筒6的转动,使秸秆在沥水筒6的内部向着第一出料口7移动,最终秸秆会从第一出料口7处排出。
具体而言,所述筛板3上以阵列的形式开有多个筛孔301,所述筛板3的下方转动连接有多个辊轴9,多个辊轴9的一端均通过链条相互连接,如图1所示,防护罩21固定在箱体1的侧壁上并将辊轴9与链条的联动结构罩住,避免人靠近该装置受伤,且任一辊轴9通过第二电机10驱动旋转,第二电机10固定连接在箱体1的侧壁上,并且如图5-6所示,第二电机10的输出轴通过链条与任一辊轴9的一端连接,当第二电机10启动时,第二电机10的输出轴带着辊轴9进行旋转,所述辊轴9上以阵列的形式连接有多个弧形状的拨杆11,位于上方的拨杆11穿过筛孔301并延伸至筛板3的上侧实现驱动筛板3上方的秸秆移动,如图5所示,当辊轴9转动时,拨杆11会随着辊轴9转动,此时处于上方的拨杆11会将筛板3上的秸秆拨动,继而促使秸秆在筛板3移动。
具体而言,所述筛板3的低端连接在箱体1的侧壁上,所述筛板3高端下方的辊轴9两侧均设有用于向上顶动筛板3的顶杆12,所述箱体1的内侧壁上设有用于使筛板3复位的弹簧13,弹簧13对筛板3具有向下的拉力,当顶杆12随着辊轴9转动时,顶杆12会不断的向上顶动筛板3,当顶杆12对筛板3的顶力消除时,弹簧13会向下拉动筛板3使其复位,这样可使筛板3不断的上下晃动,产生震动,利于杂质与秸秆的分离,并且也利于秸秆在筛板3上的移动。
具体而言,所述箱体1的下方设有沉淀腔14与积水腔15,所述沉淀腔14位于筛板3与沥水筒6的正下方,所述沉淀腔14的下侧壁开有排污口1401,所述排污口1401上设有阀门1402,如图2所示,沉淀腔14的下侧壁为锥形状,有利于杂质向排污口1401汇聚,并且阀门1402可将排污口1401堵住,避免箱体1内部的水流失,当需要清除沉淀腔14内部的沉淀杂质时,打开阀门1402使排污口1401畅通后,杂质会自动从排污口1401内流出,所述沉淀腔14与积水腔15之间设有隔板16,且所述隔板16的上端设有过滤网17,过滤网17起到过滤杂质的作用,避免沉淀腔14内部的杂质流入至积水腔15内,所述箱体1的外侧壁上固定连接有水泵18,所述水泵18的吸水管1801与积水腔15相互连通,所述水泵18的出水管1802与喷头4相互连通;
从筛板3与沥水筒6上流下的水会汇集在沉淀腔14的内部并在沉淀腔14的内部沉淀,使杂质沉淀至沉淀腔14的腔底,待一段时间后,将阀门1402打开后,杂质会从排污口1401的内部排出,继而起到清洁沉淀腔14的作用,且沉淀腔14内部的上层清水在经过滤网17的过滤后流入积水腔15的内部,并通过水泵18抽出后进行循环利用,继而起到节省水资源的作用,并且如图2所示虚线部分是水位,隔板16的上方设有罩板,罩板的底端低于滤网17高度,可能有部分秸秆碎料落到沉淀腔14中,为了防止堆积在滤网17一侧影响过滤设置罩板,秸秆重量轻基本漂浮在水面上,如此处于下方的水绕过罩板在经过滤网17进入积水腔15。
为了加快秸秆内的水分流出速度,具体而言,所述沥水筒6的上侧固定安装有盖板19,所述盖板19上固定连接有风机20,风机20启动时,风机20向沥水筒6的内部吹风,对沥水筒6内部的秸秆进行风干沥水的作用,加快了秸秆内水分流出的速度,另外风机20是从沥水筒6的外部向沥水筒6的内部进行鼓风,这样贴附在沥水筒6内侧壁上的秸秆会受到风机20的吹动而脱落,避免了秸秆堵塞沥水筒6的流水孔,保证了沥水筒6的出水顺畅。
为了提高后续秸秆发酵效果,希望秸秆粒度小,但是潮湿秸秆剪切粉碎效果不好,并且粉碎太细其实不利于物料处理,而如果可以以揉搓的方式对秸秆进行处理,可以使其纤维之间发生撕裂能够增加内部纤维的暴露面积,从而提高发酵效果,具体而言,所述箱体1的一侧且位于第一出料口7的下方设有支架22,所述支架22上滑动连接有盛料箱23,所述盛料箱23上开有第二出料口2301,如图9所示,盛料箱23起到盛接从第一出料口7滑出的秸秆的作用,且盛料箱23的底部为锥形状,这样可使盛料箱23内部的秸秆汇聚至第二出料口2301处,继而使秸秆从第二出料口2301滑出,所述第二出料口2301的下方设有揉碎座24,从第二出料口2301内滑出的秸秆会摊铺在揉碎座24的上侧面,所述第二出料口2301的一侧且位于盛料箱23的底部通过第三电机25设有揉碎块26(揉碎座24和揉碎块26的接触面上可设置纹路,从而利于揉搓),另外揉碎块26的头部为弧形方便压料,使物流进入其底部,第三电机25固定在盛料箱23的底部,且第三电机25的输出轴与揉碎块26连接,当盛料箱23滑动时,揉碎块26的下侧面与揉碎座24的上侧面接触,进行对揉碎座24上的秸秆进行揉碎,同时第三电机25的运动方式为了60度范围内往复转动,从而带动揉碎块26摆动进行揉搓,当然第三电机25也可以采用其他设备例如舵机、回转油缸等,能带动揉碎块26一定角度内往复揉动即可,采用此种揉搓的方式更加适合处理刚从洗清步骤得到的秸秆,并且含水的秸秆相比干燥的秸秆其具有一定的含水量,质地相对柔软一些,在揉搓的作用下更容易发生纤维撕裂,即增加了表面积又不会太零碎,既利于后续发酵操作,也不影响后续物料处理运输,所述第二出料口2301远离揉碎块26的一侧设有刮料板27,如图13所示,刮料板27的下端紧贴揉碎座24的上侧面,当盛料箱23进行滑动时,刮料板27可将揉碎座24上的秸秆(经过揉碎座24与揉碎块26揉碎的秸秆)刮掉,另外揉碎座24的一侧设有收纳箱39,收纳箱39起到收集秸秆(被刮料板27从揉碎座24上刮下的秸秆)的作用。
为了实现盛料箱23带着揉碎块26往复滑动,继而达到揉碎块26与揉碎座24不断揉碎秸秆的作用,具体而言,所述支架22上设有螺杆31,所述螺杆31通过第四电机35驱动旋转,第四电机35固定连接在支架22的侧壁上,且螺杆31的数量为两个,两个螺杆31分别设置在支架22的两侧,通过第四电机35的启动,使第四电机35的输出轴带着螺杆31正向或反向旋转,所述螺杆31上啮合连接有螺块32,所述螺块32的侧壁上开有腰型槽33,所述腰型槽33的内部滑动连接有第一支撑轴34,所述第一支撑轴34固定连接在盛料箱23的侧壁上,第一支撑轴34可在腰型槽33的内部滑动,继而不会对盛料箱23向上滑动产生干涉,并且也可保证盛料箱23随着螺杆31的转动而移动,且所述支架22的内侧壁上开有多个环槽36,所述环槽36的内部滑动连接有第二支撑轴37,所述第二支撑轴37固定连接在盛料箱23的侧壁上,所述环槽36的一端转动连接有导向板38,如图11所示,导向板38为倾斜的,当第二支撑轴37向右滑动时(沿着环槽36的下侧),第二支撑轴37滑动至靠近导向板38时第二支撑轴37会顶着导向板38向上转动,最终第二支撑轴37会越过导向板38,此时导向板38不再受到第二支撑轴37的顶力而向下转动复位,且第二支撑轴37位于导向板38的右侧,当盛料箱23向左运动时,第二支撑轴37会沿着导向板38滑动至环槽36的上侧向左滑动,此时盛料箱23、揉碎块26向上提升一段距离后向左滑动复位;
揉碎秸秆时,正向启动第四电机35,使第四电机35驱动螺杆31旋转,螺杆31带着盛料箱23向右移动(此时第二支撑轴37沿着环槽36的下侧向右滑动),如图13所示,刮料板27将揉碎座24上原先揉碎的秸秆向右刮除,且第二出料口2301重新摊铺秸秆(盛料箱23内部滑下的秸秆),此时揉碎块26与揉碎座24相配合进行对秸秆揉碎操作,当第二支撑轴37向右滑动至环槽36的最右端时(即揉碎块26对秸秆揉碎作业完成后,可事先设定程序有可以通过触控开关,触碰限位来实现)反向启动第四电机35,此时第二支撑轴37会顺着环槽36的上侧向左滑动,此时盛料箱23、揉碎块26向上提升一段距离后向左滑动复位,然后再次正向启动第四电机35,这样可重复上述揉碎秸秆的操作。
如图12所示,为了实现第二出料口2301自动出料与自动封闭,具体而言,所述第二出料口2301的内部转动连接有拨料板28,所述拨料板28的一端固定连接有齿轮29,且所述齿轮29与齿条30啮合连接,所述齿条30固定连接在揉碎座24的一侧,如图12所示,当第二支撑轴37沿着环槽36的下侧滑动时,齿轮29与齿条30啮合,当盛料箱23向右滑动时,齿轮29带着拨料板28转动,这样拨料板28可将盛料箱23内部的秸秆拨下,继而实现自动出料同时随着移动进行摊铺作用,摊铺的厚度可通过拨料板28的转动以及上面翅片的间隔大小控制(可控制齿牙比例来调节),当第二支撑轴37沿着环槽36的上侧滑动时,齿轮29与齿条30脱离啮合,当盛料箱23向左滑动时,拨料板28静止,这样拨料板28可将第二出料口2301堵死,实现自动封闭。
工作原理:该装置上还设有控制电机、水泵18、风机20等电子部件启动或停止的操控装置,使用时,给该装置进行供电,通过操控装置控制第一电机8、第二电机10与水泵18启动,然后向进料口2的内部放入秸秆,此时秸秆会掉落至筛板3上,通过辊轴9的转动,使拨杆11拨着秸秆在筛板3上移动,此时喷头4会对秸秆进行喷水清洁,此时秸秆内掺杂的杂质会顺着水从筛孔3流动到沉淀腔14的内部,清洁后的秸秆会从排料口5移动至沥水筒6的内部,随着沥水筒6的旋转,此时,秸秆在沥水筒6的内部翻滚并逐渐向第一出料口7处移动,在此过程中,秸秆中的水分会从沥水筒6的流水孔流出,继而起到控水的作用,含水潮湿的秸秆进入到盛料箱23中,并通过第四电机35的移动驱动在不断往揉碎座24上摊铺秸秆料,在揉碎块26向右行进过程中不断来回摆动,从而进行揉搓,同是刮料板27将上一轮处理物料进行清理收集到收纳箱39中。
尽管已经示出和描述了本发明的实施例,对于本领域的普通技术人员而言,可以理解在不脱离本发明的原理和精神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,本发明的范围由所附权利要求及其等同物限定。
Claims (6)
1.一种生物质原料利用的综合系统,包括箱体(1),其特征在于:所述箱体(1)的上端开有进料口(2),所述箱体(1)的内部以倾斜的形式设置有用于筛除秸秆内部杂质的筛板(3),所述筛板(3)的上方且位于箱体(1)的内壁上固定连接有用于清洗秸秆的喷头(4),所述箱体(1)靠近筛板(3)的低端一侧开有排料口(5),所述箱体(1)的一侧设有用于将秸秆内部的水控干的沥水筒(6),所述沥水筒(6)通过第一电机(8)驱动旋转,所述排料口(5)延伸至沥水筒(6)的内部,所述沥水筒(6)远离排料口(5)的一端设有第一出料口(7);
所述箱体(1)的一侧且位于第一出料口(7)的下方设有支架(22),所述支架(22)上滑动连接有盛料箱(23),所述盛料箱(23)上开有第二出料口(2301),所述第二出料口(2301)的下方设有揉碎座(24),所述第二出料口(2301)的一侧且位于盛料箱(23)的底部通过第三电机(25)设有揉碎块(26),所述第二出料口(2301)远离揉碎块(26)的一侧设有刮料板(27),所述支架(22)上设有螺杆(31),所述螺杆(31)通过第四电机(35)驱动旋转,所述螺杆(31)上啮合连接有螺块(32),所述螺块(32)的侧壁上开有腰型槽(33),所述腰型槽(33)的内部滑动连接有第一支撑轴(34),所述第一支撑轴(34)固定连接在盛料箱(23)的侧壁上,且所述支架(22)的内侧壁上开有多个环槽(36),所述环槽(36)的内部滑动连接有第二支撑轴(37),所述第二支撑轴(37)固定连接在盛料箱(23)的侧壁上,所述环槽(36)的一端转动连接有导向板(38)。
2.根据权利要求1所述的一种生物质原料利用的综合系统,其特征在于:所述筛板(3)上以阵列的形式开有多个筛孔(301),所述筛板(3)的下方转动连接有多个辊轴(9),多个辊轴(9)的一端均通过链条相互连接,且任一辊轴(9)通过第二电机(10)驱动旋转,所述辊轴(9)上以阵列的形式连接有多个弧形状的拨杆(11),位于上方的拨杆(11)穿过筛孔(301)并延伸至筛板(3)的上侧实现驱动筛板(3)上方的秸秆移动。
3.根据权利要求2所述的一种生物质原料利用的综合系统,其特征在于:所述筛板(3)的低端连接在箱体(1)的侧壁上,所述筛板(3)高端下方的辊轴(9)两侧均设有用于向上顶动筛板(3)的顶杆(12),所述箱体(1)的内侧壁上设有用于使筛板(3)复位的弹簧(13)。
4.根据权利要求1所述的一种生物质原料利用的综合系统,其特征在于:所述箱体(1)的下方设有沉淀腔(14)与积水腔(15),所述沉淀腔(14)位于筛板(3)与沥水筒(6)的正下方,所述沉淀腔(14)的下侧壁开有排污口(1401),所述排污口(1401)上设有阀门(1402),所述沉淀腔(14)与积水腔(15)之间设有隔板(16),且所述隔板(16)的上端设有过滤网(17),所述箱体(1)的外侧壁上固定连接有水泵(18),所述水泵(18)的吸水管(1801)与积水腔(15)相互连通,所述水泵(18)的出水管(1802)与喷头(4)相互连通。
5.根据权利要求1所述的一种生物质原料利用的综合系统,其特征在于:所述沥水筒(6)的上侧固定安装有盖板(19),所述盖板(19)上固定连接有风机(20)。
6.根据权利要求1所述的一种生物质原料利用的综合系统,其特征在于:所述第二出料口(2301)的内部转动连接有拨料板(28),所述拨料板(28)的一端固定连接有齿轮(29),且所述齿轮(29)与齿条(30)啮合连接,所述齿条(30)固定连接在揉碎座(24)的一侧。
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