CN112610476A - 转轮旋叶泵 - Google Patents

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周觉明
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Abstract

本发明公开了一种转轮旋叶泵，包括定子、转子与叶片；定子的缸盖的内壁上，安装有配液盘，该配液盘的内壁上设置有偏心轴；该配液盘上设置有分隔块，该分隔块的两侧设置有吸入流道与排出流道；转子的转轮同心安装在定子的缸套中，转轮的上端面上设置有环形缸体，该环形缸体上设置叶片槽与叶片滑槽；分隔块伸入环形缸体中，分隔环形缸体形成一个弧形容积腔；叶片的后部设置有旋叶座，该旋叶座与转轮的凹槽壁面接触滑动，旋叶座上设置有直线滑槽，直线滑槽套在偏心轴的外部。转子转动，旋叶座与转轮凹槽接触直线滑动，偏心轴的滑动件在旋叶座的直线滑槽中接触滑动；转轮旋叶泵的工作控制机构简单可靠、结构合理，有利于提高流体输送效率。

Description

转轮旋叶泵
技术领域
本发明是一种转轮旋叶泵，涉及泵、液压马达、气动马达、容积式流量计及水轮机等流体机械制造技术领域。
背景技术
目前用于容积旋转式泵的工作机构有多种，但都存在很多缺陷；以滑片式运动机构为例，滑片式运动机构的滑片与缸体的接触，线速度高、磨损较大，滑片容易损坏，特别不适用于泵水工作。本申请人于2019年6月24日申请了一项发明专利，专利申请号：201910547446.9，发明名称：转轮旋叶同步回旋机构，公开了一种旋叶与转轮同步旋转运动，旋叶的叶片在叶片滑槽中滑动，线速度较低；叶片不容易损坏，维修简单的工作机构。本申请人通过长时间的研究与实验，并制作样机，对该运动机构存在的结构稳定性能、使用寿命等缺陷，做了进一步的改进，提高转轮旋叶同步回旋机构在泵技术领域的实用性能。
发明内容
本发明的目的是提供一种容积旋转式的转轮旋叶泵，用来提高转轮旋叶同步回旋机构在泵技术领域的实用性能。
为达到上述目的，所采取的技术措施是：一种转轮旋叶泵，包括定子、转子与叶片。定子的缸盖的内壁上，安装有配液盘，该配液盘的内壁上设置有偏心轴；该配液盘上设置有分隔块，该分隔块的两侧设置有吸入流道与排出流道。定子上设置有进液管与排液管；进液管与吸入流道相通，排液管与排出流道相通。转子的转轮同心安装在定子的缸套中，转轮的上端面上设置有凹槽；凹槽的外部，设置有环形缸体，该环形缸体的外环壁面上，设置有若干个叶片槽，该环形缸体的内环壁面上，设置有若干个叶片滑槽，叶片滑槽与凹槽相通。分隔块伸入环形缸体中，分隔环形缸体形成一个弧形容积腔。叶片设置在叶片槽与叶片滑槽中，叶片的后部设置有旋叶座，旋叶座安装在凹槽中；该旋叶座的上端面与凹槽的上滑动面接触滑动，该旋叶座的下端面与凹槽的下滑动面接触滑动。旋叶座上对称设置有两片叶片，组成一个旋叶；该旋叶座上设置有直线滑槽，该直线滑槽套在偏心轴的外部。转子转动，旋叶座与转轮同步回旋运动，带动叶片在叶片槽与叶片滑槽中往复滑动；直线滑槽相对偏心轴的滑动方向，与旋叶往复滑动方向的角度为90度。
作为对本发明进一步改进，所采取的优选技术措施是：环形缸体的底部，环形分布有若干个吸液孔。缸盖的内壁上安装有上配液盘，该上配液盘上设置有排出流道，定子的缸座上设置有下配液盘，该下配液盘上设置有吸入流道。吸入流道与吸液孔相通，环形缸体的吸液孔移动到分隔块的底部，分隔块的底壁面封闭吸液孔。
作为对本发明进一步改进，所采取的优选技术措施是：吸液孔设置在环形缸体的环形壁面上，该环形缸体的吸液孔移动到分隔块的上环壁面上端，分隔块的上环壁面封闭吸液孔；缸套的内壁面上设置有吸入流道与排出流道。
作为对本发明进一步改进，所采取的优选技术措施是：配液盘的内壁上设置有偏心轴，该偏心轴的轴体设置在配液盘的转轴座中，该偏心轴的轴头上设置有滑动块，该滑动块设置在旋叶座的直线滑槽中。
作为对本发明进一步改进，所采取的优选技术措施是：缸套的内壁上设置有弧形槽，该弧形槽与叶片槽相通。叶片的顶部穿过叶片槽伸入到弧形槽中，该叶片的顶部与弧形槽内壁面啮合。
作为对本发明进一步改进，所采取的优选技术措施是：缸盖的内壁上，安装有配液盘，该配液盘的内壁上设置有偏心环槽；或偏心环槽设置在圆滑环上，圆滑环轴承支撑安装在配液盘的偏心轴承座中。配液盘上设置有分隔块，转轮的上端面上设置有环形缸体；该环形缸体的外环壁面上，设置有若干个叶片槽，该环形缸体的内环壁面上，设置有若干个叶片滑槽，叶片滑槽与凹槽相通。分隔块伸入环形缸体中，分隔环形缸体形成一个弧形容积腔。叶片设置在叶片槽与叶片滑槽中；叶片的后部设置有滑动件，该滑动件设置在偏心环槽中滑动或滚动。转轮转动，滑动件带动叶片在叶片槽与叶片滑槽中往复滑动。
作为对本发明进一步改进，所采取的优选技术措施是：缸盖的内壁上安装有左配液盘，该左配液盘上设置有左偏心环槽；叶片后部的上滑动件，在左偏心环槽中滑动或滚动；定子的缸座上设置有右配液盘，该右配液盘上设置有右偏心环槽。叶片后部的下滑动件，穿过叶片滑槽的底部，在右偏心环槽中滑动或滚动。
作为对本发明进一步改进，所采取的优选技术措施是：第一叶片与第二叶片相互连接，滑动件设置在第一叶片上。
作为对本发明进一步改进，所采取的优选技术措施是：两个转轮底部相互连接安装，形成一个组合转轮，该组合转轮的第一分隔块设置在第一配流盘上，第一吸入流道与第一排出流道设置在第一分隔块的两侧。组合转轮的第二分隔块设置在第二配流盘上，所述第二吸入流道与第二排出流道设置在第二分隔块的两侧。
作为对本发明进一步改进，所采取的优选技术措施是：定子的缸盖的内壁上安装有配液盘，该配液盘的内壁上设置有偏心轴，该配液盘上设置有分隔块。转子的转轮的上端面上设置有凹槽，该凹槽的外部，设置有环形缸体；环形缸体的外环壁面上，设置有若干个叶片槽，该环形缸体的内环壁面上，设置有若干个叶片滑槽，叶片滑槽与凹槽相通。分隔块伸入环形缸体中，分隔环形缸体形成一个弧形容积腔。叶片设置在叶片槽与叶片滑槽中；叶片与偏心轴之间通过连杆传动，若干个连杆设置在凹槽中，或若干个连杆设置在配液盘的盘凹槽中。转轮旋转，连杆带动叶片往复滑动。或两个叶片通过一个连杆传动；连杆带动两个叶片往复滑动。
有益效果
基于以上技术方案，本发明至少具有以下有益效果其中之一：
1，旋叶与转轮同步旋转运动，旋叶座与转轮凹槽接触直线滑动，减小叶片与叶片槽的磨损；
2，旋叶与转轮同步旋转运动，偏心轴的滑动件在旋叶座的直线滑槽中接触滑动，结构更加稳定；
3，吸液孔设置在转轮的环形缸体的底部或环环形壁面上，利于不同方向输送流体；
4，叶片的后部设置有滑动件或滚动件，滑动件或滚动件，设置在配液盘的偏心环槽中，控制叶片的往复运动；
5，偏心环槽设置在圆滑环上，圆滑环安装早配液盘的偏心轴承座中，有利于减小滑动件或滚动件的摩擦线速度；
6，缸套的内壁上设置有弧形槽，可以减小转轮的直径，节约生产成本；
7，两个转轮底部相互连接安装，形成一个组合转轮，有利于适应不同的工况要求；
8，利用连杆控制叶片的往复运动，结构简单实用。
附图说明
下面结合附图对本发明做进一步详细说明。
图1是本发明转轮旋叶泵的示意图。
图2是本发明转轮旋叶泵的剖视图。
图3是本发明转轮旋叶泵的偏心轴与滑动块结构示意图。
图4是本发明转轮旋叶泵的偏心轴与滑动块的工作示意图。
图5是本发明转轮旋叶泵的吸液孔分布图。
图6是本发明转轮旋叶泵的旋叶与弧形槽的安装示意图。
图7是本发明转轮旋叶泵的上配液盘与下配液盘的安装示意图。
图8是本发明转轮旋叶泵的环形缸体的吸液孔径向分布示意图。
图9是本发明转轮旋叶泵的偏心环槽与叶片传动工作示意图。
图10是本发明转轮旋叶泵的偏心环槽与叶片传动工作示意图。
图11是本发明转轮旋叶泵的圆滑环的安装示意图。
图12是本发明转轮旋叶泵的两个叶片连接安装结构示意图。
图13是本发明转轮旋叶泵的组合转轮结构示意图。
图14是本发明转轮旋叶泵的叶片与连杆传动工作示意图。
图15是本发明转轮旋叶泵的两个叶片与连杆安装结构剖视图。
图16是本发明转轮旋叶泵的双叶片与连杆传动工作示意图。
主要配件符号说明
101-定子；102-缸盖；103-偏心轴；104-吸入流道；105-配液盘；106-排出流道；107-进液管；108-排液管；109-分隔块；201-转子；202-转轮；206-凹槽；207-叶片槽；208-内环壁面；209-叶片滑槽；210-环形缸体；220-弧形容积腔；301-叶片；302-旋叶座；303-旋叶；309-直线滑槽；310-上端面；320-上滑动面；330-下端面；340-下滑动面；401上配液盘；402-缸座；403-吸液孔；404-下配液盘；501-缸套；502-环形壁面；503-上环壁面；510-轴体；511-转轴座；512-滑动块；530-弧形槽；601-偏心环槽；602-滑动件；603-左配液盘；604-右配液盘；605-左偏心环槽；606-右偏心环槽； 607-上滑动件；608-圆滑环；609-偏心轴承座；610-第一叶片；611-第二叶片；620-组合转轮；621-第一分隔块；623-第一吸入流道；624-第一排出流道；625-第二分隔块；626-第二配流盘；627-第二吸入流道；628-第二排出流道；701-连杆；702-盘凹槽。
具体实施方式
为使本发明的目的、技术方案和优点更加清楚明白，以下结合具体实施例，并参照附图，对本发明作进一步的详细说明。
一．第一实施
如图1所示，一种转轮旋叶泵，包括定子101、转子201与叶片301。如图2所示，定子101的缸盖102的内壁上，安装有配液盘105；该配液盘105的内壁上设置有偏心轴103；该配液盘105上设置有分隔块109。分隔块109的两侧设置有吸入流道104与排出流道106。定子101上设置有进液管107与排液管108，进液管107与吸入流道104相通，排液管108与排出流道106相通。如图1所示，转子201的转轮202，同心安装在定子101的缸套501中。转轮202的上端面上设置有凹槽206，该凹槽206的外部，设置有环形缸体210。环形缸体210的外环壁面211上，设置有两个叶片槽207，环形缸体210的内环壁面208上，设置有两个叶片滑槽209，叶片滑槽209与凹槽206相通。分隔块109伸入环形缸体210中，分隔环形缸体210形成一个弧形容积腔220。叶片301设置在叶片槽207与叶片滑槽209中，该叶片301的后部设置有旋叶座302。旋叶座302安装在凹槽206中，该旋叶座302的上端面310与凹槽206的上滑动面320接触滑动，该旋叶座302的下端面330与凹槽206的下滑动面340接触滑动；该旋叶座302上对称设置有两片叶片301，组成一个旋叶303；该旋叶座302上设置有直线滑槽309，直线滑槽309套在偏心轴103的外部。转子201转动，旋叶座302与转轮202同步回旋运动，带动叶片301在叶片槽207与叶片滑槽209中往复滑动。直线滑槽309相对偏心轴103的滑动方向，与旋叶303往复滑动方向的角度为90度；如图1所示，旋叶303往复运动，叶片301与分隔块109之间的容积腔体积发生变化，进行流体输送工作。如图3所示，配液盘105的内壁上设置有偏心轴103，该偏心轴103的轴体510设置在配液盘105的转轴座511中，该偏心轴103的轴头上设置有滑动块512。如图4所示，转轮202上设置有两个旋叶303，两个旋叶303的旋叶座302共用一个滑动块512，滑动块512设置在旋叶座302的直线滑槽309中。如图5、图6所示，缸套501的内壁上设置有弧形槽530，弧形槽530与叶片槽207相通。叶片301的顶部穿过叶片槽207伸入到弧形槽530中，叶片301的顶部与弧形槽530内壁面啮合。
至此，本发明转轮旋叶泵第一实施例，介绍完毕。
二. 第二实施例
如图5所示，环形缸体210的底部，环形分布有若干个吸液孔403。如图7所示，缸盖102的内壁上安装有上配液盘401，该上配液盘401上设置有排出流道106，定子的缸座402上设置有下配液盘404，该下配液盘404上设置有吸入流道104，吸入流道104与吸液孔403相通。如图5所示，环形缸体210的吸液孔403移动到分隔块109的底部，分隔块109的底壁面封闭吸液孔403。如图8所示，吸液孔403设置在环形缸体210的环形壁面502，环形缸体210的吸液孔403移动到分隔块109的上环壁面503上端，分隔块109的上环壁面503封闭吸液孔403；缸套501的内壁面上设置有吸入流道104与排出流道106。
至此，本发明转轮旋叶泵第二实施例，介绍完毕。
三．第三实施例
如图9所示，定子101的缸盖102的内壁上，安装有配液盘105，配液盘105的内壁上设置有偏心环槽601。配液盘105上设置有分隔块109，转轮202的上端面上，设置有环形缸体210；该环形缸体210的外环壁面211上，设置有六个叶片槽207，环形缸体210的内环壁面208上，设置有六个个叶片滑槽209；叶片滑槽209与凹槽206相通。分隔块109伸入环形缸体210中，分隔环形缸体210形成一个弧形容积腔220。叶片301设置在叶片槽207与叶片滑槽209中，该叶片301的后部设置有滑动件602，滑动件602设置在偏心环槽601中滑动。滑动件602的结构为滚柱、滚珠或圆柱滚套（图中未画出）；如图10所示，偏心环槽601设置在圆滑环608上，该圆滑环608轴承支撑安装在配液盘105的偏心轴承座609中，滑动件602设置在偏心环槽601中滚动。转轮202转动，滑动件602带动叶片301在叶片槽207与叶片滑槽209中往复滑动。如图11所示，定子101的缸盖102的内壁上，安装有左配液盘603，左配液盘603上设置有左偏心环槽605。叶片301后部的上滑动件607，在左偏心环槽605中滑动。定子101的缸座402上设置有右配液盘604，该右配液盘604上设置有右偏心环槽606；叶片301后部的下滑动件607，穿过叶片滑槽209的底部，在右偏心环槽606中滑动。如图12所示，第一叶片610与第二叶片611相互连接，滑动件602设置在第一叶片610上。如图13所示，两个转轮202底部相互连接安装，形成一个组合转轮620，该组合转轮620的第一分隔块621设置在第一配流盘622上，第一吸入流道623与第一排出流道624设置在第一分隔块621的两侧。组合转轮620的第二分隔块625，设置在第二配流盘626上；第二吸入流道627与第二排出流道628设置在第二分隔块625的两侧。
至此，本发明转轮旋叶泵第三实施例，介绍完毕。
四．第四实施例
如图14所示，定子101的缸盖102的内壁上，安装有配液盘105，配液盘105的内壁上设置有偏心轴103，配液盘105上设置有分隔块109。转子201的转轮202的上端面上设置有凹槽206，该凹槽206的外部，设置有环形缸体210。环形缸体210的外环壁面211上，设置有四个叶片槽207，环形缸体210的内环壁面208上，设置有四个叶片滑槽209，叶片滑槽209与凹槽206相通；分隔块109伸入环形缸体210中，分隔环形缸体210形成一个弧形容积腔220。叶片301设置在叶片槽207与叶片滑槽209中。叶片301与偏心轴103之间通过连杆701传动，四个连杆701设置在凹槽206中，如图15所示，两个连杆701设置在配液盘105的盘凹槽702中。转轮202旋转，连杆701带动叶片301往复滑动。如图16所示，两个叶片301通过一个连杆701传动；连杆701带动两个叶片301往复滑动。
至此，本发明转轮旋叶泵第四实施例，介绍完毕。
还需要说明的是，实施例中提到的方向用语，例如“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”等，仅是参考附图的方向，并非用来限制本发明的保护范围。此外，除非特别描述或必须依序发生的步骤，上述步骤的顺序并无限制于以上所列，且可根据所需设计而变化或重新安排。并且上述实施例可基于设计及可靠度的考虑，彼此混合搭配使用或与其他实施例混合搭配使用，即不同实施例中的技术特征可以自由组合形成更多的实施例。
以上所述的具体实施例，对本发明的目的、技术方案和有益效果进行了进一步详细说明，所应理解的是，以上所述仅为本发明的具体实施例而已，并不用于限制本发明，凡在本发明的精神和原则之内，所做的任修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。

Claims (10)

1.一种转轮旋叶泵，其特征在于，包括：
定子（101），其缸盖（102）的内壁上安装有配液盘（105），所述配液盘（105）的内壁上设置有偏心轴（103）；所述配液盘（105）上设置有分隔块（109），所述分隔块（109）的两侧设置有吸入流道（104）与排出流道（106）；所述定子（101）上设置有进液管（107）与排液管（108）；所述进液管（107）与吸入流道（104）相通，所述排液管（108）与排出流道（106）相通；
转子（201），其转轮（202）同心安装在定子（101）的缸套（501）中，所述转轮（202）的上端面上设置有凹槽（206）；所述凹槽（206）的外部，设置有环形缸体（210）；所述环形缸体（210）的外环壁面（211）上，设置有若干个叶片槽（207），所述环形缸体（210）的内环壁面（208）上，设置有若干个叶片滑槽（209），所述叶片滑槽（209）与凹槽（206）相通；所述分隔块（109）伸入环形缸体（210）中，分隔环形缸体（210）形成一个弧形容积腔（220）；
叶片（301），其设置在叶片槽（207）与叶片滑槽（209）中；所述叶片（301）
的后部设置有旋叶座（302），所述旋叶座（302）安装在凹槽（206）中；所述旋叶座（302）的上端面（310）与凹槽（206）的上滑动面（320）接触滑动，所述旋叶座（302）的下端面（330）与凹槽（206）的下滑动面（340）接触滑动；所述旋叶座（302）上对称设置有两片叶片（301），组成一个旋叶（303）；所述旋叶座（302）上设置有直线滑槽（309），所述直线滑槽（309）套在偏心轴（103）的外部；转子（201）转动，旋叶座（302）与转轮（202）同步回旋运动，带动叶片（301）在叶片槽（207）与叶片滑槽（209）中往复滑动；直线滑槽（309）相对偏心轴（103）的滑动方向，与旋叶（303）往复滑动方向的角度为90度。
2.根据权利要求1所述的转轮旋叶泵，其特征在于：所述环形缸体（210）的底部，环形分布有若干个吸液孔（403）；所述缸盖（102）的内壁上安装有上配液盘（401），所述上配液盘（401）上设置有排出流道（106），所述定子的缸座（402）上设置有下配液盘（404），所述下配液盘（404）上设置有吸入流道（104）；所述吸入流道（104）与吸液孔（403）相通，所述环形缸体（210）的吸液孔（403）移动到分隔块（109）的底部，所述分隔块（109）的底壁面封闭吸液孔（403）。
3.根据权利要求2所述的转轮旋叶泵，其特征在于：所述吸液孔（403）设置在环形缸体（210）的环形壁面（502）上，所述环形缸体（210）的吸液孔（403）移动到分隔块（109）的上环壁面（503）上端，所述分隔块（109）的上环壁面（503）封闭吸液孔（403）；缸套（501）的内壁面上设置有吸入流道（104）与排出流道（106）。
4.根据权利要求1所述的转轮旋叶泵，其特征在于：所述配液盘（105）的内壁上设置有偏心轴（103），所述偏心轴（103）的轴体（510）设置在配液盘（105）的转轴座（511）中，所述偏心轴（103）的轴头上设置有滑动块（512），所述滑动块（512）设置在旋叶座（302）的直线滑槽（309）中。
5.根据权利要求1所述的转轮旋叶泵，其特征在于：所述缸套（501）的内壁上设置有弧形槽（530），所述弧形槽（530）与叶片槽（207）相通；所述叶片（301）的顶部穿过叶片槽（207）伸入到弧形槽（530）中，所述叶片（301）的顶部与弧形槽（530）内壁面啮合。
6.一种转轮旋叶泵，其特征在于：定子（101）的缸盖（102）的内壁上，安装有配液盘（105），所述配液盘（105）的内壁上设置有偏心环槽（601）；或偏心环槽（601）设置在圆滑环（608）上，所述圆滑环（608）轴承支撑安装在配液盘（105）的偏心轴承座（609）中；所述配液盘（105）上设置有分隔块（109）；转轮（202）的上端面上，设置有环形缸体（210），所述环形缸体（210）的外环壁面（211）上，设置有若干个叶片槽（207），所述环形缸体（210）的内环壁面（208）上，设置有若干个叶片滑槽（209），所述叶片滑槽（209）与凹槽（206）相通；所述分隔块（109）伸入环形缸体（210）中，分隔环形缸体（210）形成一个弧形容积腔（220）；叶片（301）设置在叶片槽（207）与叶片滑槽（209）中，所述叶片（301）的后部设置有滑动件（602），所述滑动件（602）设置在偏心环槽（601）中滑动或滚动；转轮（202）转动，滑动件（602）带动叶片（301）在叶片槽（207）与叶片滑槽（209）中往复滑动。
7.根据权利要求6所述的转轮旋叶泵，其特征在于：所述定子（101）的缸盖（102）的内壁上，安装有左配液盘（603），所述左配液盘（603）上设置有左偏心环槽（605）；所述叶片（301）后部的上滑动件（607），在左偏心环槽（605）中滑动或滚动；定子（101）的缸座（402）上设置有右配液盘（604），所述右配液盘（604）上设置有右偏心环槽（606）；所述叶片（301）后部的下滑动件（607），穿过叶片滑槽（209）的底部，在右偏心环槽（606）中滑动或滚动。
8.根据权利要求6所述的转轮旋叶泵，其特征在于：所述第一叶片（610）与第二叶片（611）相互连接，所述滑动件（602）设置在第一叶片（610）上。
9.根据权利要求6所述的转轮旋叶泵，其特征在于：两个转轮（202）底部相互连接安装，形成一个组合转轮（620），所述组合转轮（620）的第一分隔块（621）设置在第一配流盘（622）上，所述第一吸入流道（623）与第一排出流道（624）设置在第一分隔块（621）的两侧；所述组合转轮（620）的第二分隔块（625）设置在第二配流盘（626）上；所述第二吸入流道（627）与第二排出流道（628）设置在第二分隔块（625）的两侧。
10.一种转轮旋叶泵，其特征在于：定子（101）的缸盖（102）的内壁上安装有配液盘（105），所述配液盘（105）的内壁上设置有偏心轴（103），所述配液盘（105）上设置有分隔块（109）；转子（201）的转轮（202）的上端面上设置有凹槽（206）；所述凹槽（206）的外部，设置有环形缸体（210）；所述环形缸体（210）的外环壁面（211）上，设置有若干个叶片槽（207），所述环形缸体（210）的内环壁面（208）上，设置有若干个叶片滑槽（209），所述叶片滑槽（209）与凹槽（206）相通；所述分隔块（109）伸入环形缸体（210）中，分隔环形缸体（210）形成一个弧形容积腔（220）；叶片（301）设置在叶片槽（207）与叶片滑槽（209）中；所述叶片（301）与偏心轴（103）之间通过连杆（701）传动，若干个连杆（701）设置在凹槽（206）中，或若干个连杆（701）设置在配液盘（105）的盘凹槽（702）中；所述转轮（202）旋转，连杆（701）带动叶片（301）往复滑动；或两个叶片（301）通过一个连杆（701）传动；连杆（701）带动两个叶片（301）往复滑动。
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