CN113236679A - 联轴器 - Google Patents

Abstract

本发明提供了一种联轴器，属于联轴装置技术领域，包括两个连接套筒、两个连接法兰、套筒组以及锁紧件，所述连接法兰与所述连接套筒一一对应，且设于所述连接套筒的端部，两个所述连接法兰之间通过连接件对接；所述轴套组同轴设于其中至少一个所述连接套筒内，所述轴套组具有多个从内向外依次同轴套接的轴套；所述锁紧件用于与所述连接套筒和多个所述轴套连接，以在所述连接套筒的径向和轴向上限定所述轴套与所述连接套筒的相对位置；所述轴套的内表面和所述连接套筒的内表面均分别设有沿所述轴套轴向设置的齿窝，所述轴套的外表面设有沿所述轴套轴向设置的齿牙。本发明提供的联轴器可以适应两个相同直径或两个不同直径连接轴的传动连接。

Description

联轴器

技术领域

本发明属于联轴装置技术领域，更具体地说，是涉及一种联轴器。

背景技术

联轴器是用来连接不同机构中的两根轴(主动轴和从动轴)使之共同旋转以传递扭矩的机械零件。在高速重载的动力传动中，有些联轴器还有缓冲、减震和提高轴系动态性能的作用。联轴器由两半部分组成，分别与主动轴和从动轴连接。一般动力机大都借助于连接轴与工作机相连。

目前联轴器只能连接某一固定尺寸且相同尺寸的两个轴，极大限制了联轴器的使用尺寸范围；并且不同尺寸的轴需要更换使用不同的联轴器，加大了联轴器的使用成本。

发明内容

本发明的目的在于提供一种联轴器，旨在解决现有联轴器适用范围小，使用成本高的技术问题。

为实现上述目的，本发明采用的技术方案是：提供一种联轴器，包括：

两个连接套筒；

两个连接法兰，所述连接法兰与所述连接套筒一一对应，且设于所述连接套筒的端部，两个所述连接法兰之间通过连接件对接；

轴套组，同轴设于其中至少一个所述连接套筒内，所述轴套组具有多个从内向外依次同轴套接的轴套；以及

锁紧件，用于与所述连接套筒和多个所述轴套连接，以在所述连接套筒的径向和轴向上限定所述轴套与所述连接套筒的相对位置；

所述轴套的内表面和所述连接套筒的内表面均分别设有沿所述轴套轴向设置的齿窝，所述轴套的外表面设有沿所述轴套轴向设置的齿牙，所述齿牙能与相邻的所述齿窝沿所述轴套的轴向插接配合；

所述轴套的内表面和所述连接套筒的内表面均分别设有键槽，所述键槽用于与连接轴上的键配合。

作为本申请另一实施例，所述齿窝绕所述连接套筒的轴向在所述连接套筒的内表面和所述轴套的内表面均匀设有多个，所述齿牙绕所述连接套筒的轴向在所述轴套的外表面均匀设有多个，所述齿牙的数量小于或等于相邻所述齿窝的数量。

作为本申请另一实施例，相邻所述轴套之间，以及所述轴套和所述连接套筒之间均设有防滑层，以增加相邻所述轴套之间，以及所述轴套和所述连接套筒之间的摩擦力，所述防滑层为弹性橡胶构件。

作为本申请另一实施例，所述防滑层的外表面设有多个防滑凸起，所述连接套筒的内表面和轴套的内表面均分别设有多个防滑凹槽，所述防滑凸起能与所述防滑凹槽沿所述轴套的径向插接配合。

作为本申请另一实施例，所述连接件包括：

第一螺栓，依次穿过两个所述连接法兰；

第一螺母，在所述第一螺栓上连接有两个所述第一螺母，且两个所述第一螺母均位于两个所述连接法兰之间；以及

第二螺母，螺纹连接于所述第一螺栓的端部；

所述第一螺栓的螺帽和其中一个所述第一螺母配合，实现对其中一个所述连接法兰的夹紧；另一个所述第一螺母和所述第二螺母配合，实现对另一个所述连接法兰的夹紧。

作为本申请另一实施例，其中一个所述连接法兰的对接面上凸出设有挤压组件，另一个所述连接法兰的对接面上设有用于容置所述挤压组件的容置槽，所述挤压组件用于在两个所述连接法兰同步旋转时，通过离心作用对所述容置槽的侧壁施加平行于所述连接法兰径向的挤压力。

作为本申请另一实施例，所述挤压组件包括：

弹性支杆，绕所述连接法兰的轴线设有多个，每个所述弹性支杆均沿所述连接法兰的轴向设置，且一端连接于其中一个所述连接法兰，在静止状态下，所述弹性支杆平行于其中一个所述连接法兰的轴向；以及

重力球，固接于所述弹性支杆的自由端，所述重力球与所述弹性支杆一一对应；

当两个所述连接法兰同步旋转时，所述重力球在离心力的作用下带动所述弹性支杆靠近所述容置槽的侧壁，以施加所述挤压力。

作为本申请另一实施例，所述容置槽的内壁设有凹陷位，所述凹陷位为适配于所述重力球的半球形空间。

作为本申请另一实施例，其中一个所述连接法兰的对接面上凸出设有弹性的环形板，所述环形板与所述连接法兰同轴设置，所述环形板与所述容置槽插接配合，所述挤压组件设于所述环形板的内腔，当两个所述连接法兰同步旋转时，所述挤压组件挤压所述环形板，以通过所述环形板传递所述挤压力。

作为本申请另一实施例，所述挤压组件包括：

连接杆，一端连接于其中一个所述连接法兰，所述连接杆与所述环形板同轴设置；

导向杆，一端连接于所述连接杆，另一端抵接于所述环形板内壁，所述导向杆沿所述环形板的径向设置，所述导向杆绕所述连接杆的轴向设有多个；以及

滑块，滑动套设于所述导向杆上；

当两个所述连接法兰同步旋转时，所述滑块在离心力的作用下移动并挤压所述环形板的内壁。

本发明提供的联轴器的有益效果在于：与现有技术相比，本发明提供的联轴器通过改变两个连接套筒上轴套的安装数量，可以适应两个相同直径或两个不同直径连接轴的传动连接，增加本发明联轴器的适用范围；减少联轴器的多种规格制造，降低制造成本。

附图说明

为了更清楚地说明本发明实施例中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1为本发明实施例一提供的联轴器的剖视结构示意图；

图2为本发明实施例一提供的联轴器的右视结构示意图；

图3为本发明实施例一提供的联轴器的左视结构示意图；

图4为本发明实施例二提供的联轴器的剖视结构示意图；

图5为本发明实施例三提供的联轴器的右视结构示意图；

图6为图5中C部放大结构示意图；

图7为本发明实施例三采用的挤压组件的结构示意图；

图8为沿图7中A-A线的剖视结构示意图；

图9为本发明实施例四采用的挤压组件的结构示意图；

图10为沿图9中B-B线的剖视结构示意图。

图中：1、凹陷位；2、环形板；3、连接套筒；4、连接法兰；5、轴套；6、连接件；601、第一螺栓；602、第一螺母；603、第二螺母；7、锁紧件；8、安装平面；9、齿窝；10、齿牙；11、键槽；12、连接轴；13、防滑层；14、防滑凸起；15、防滑凹槽；16、挤压组件；161、弹性支杆；162、重力球；163、导向杆；164、滑块；165、连接杆；17、容置槽。

具体实施方式

为了使本发明所要解决的技术问题、技术方案及有益效果更加清楚明白，以下结合附图及实施例，对本发明进行进一步详细说明。应当凹陷位理解，此处所描述的具体实施例仅仅用以解释本发明，并不用于限定本发明。

请一并参阅图1至图10，现对本发明提供的联轴器进行说明。所述联轴器，包括两个连接套筒3、两个连接法兰4、轴套组以及锁紧件7，连接法兰4与连接套筒3一一对应，且设于连接套筒3的端部，两个连接法兰4之间通过连接件6对接；轴套组同轴设于其中至少一个连接套筒3内，轴套组具有多个从内内向外依次套接的轴套5；锁紧件7用于与连接套筒3和多个轴套5连接，以在连接套筒3的径向和轴向上限定轴套5和连接套筒3的相对位置；轴套5的内表面和连接套筒3的内表面均分别设有沿轴套5轴向设置的齿窝9，轴套5的外表面设有沿轴套5轴向设置的齿牙10，齿牙10能与相邻的齿窝9沿轴套5的轴向插接配合(即齿牙10和齿窝9在插接过程中沿轴套5的轴向移动)；轴套5的内表面和连接套筒3的内表面均分别设有键槽11，键槽11用于与连接轴12上的键配合。

值得说明的是，键槽11沿连接套筒3的轴向设置。

本发明联轴器在使用前，需要确定两个连接套筒3上需要安装的连接轴12的直径，通过连接轴12的直径，判断两个连接套筒3上需要各自需要安装的轴套5的数量，例如：(1)两个连接套筒3上安装的连接轴12直径相同，则两个连接套筒3上安装的轴套5数量相同；(2)其中一个连接套筒3上安装的连接轴12直径小于另一个连接套筒3上安装的连接轴12，则其中一个连接套筒3上轴套5数量大于另一个连接套筒3上轴套5数量；(3)其中一个连接套筒3上安装的连接轴12直径大于另一个连接套筒3上安装的连接轴12直径，则其中一个连接套筒3上轴套5数量小于另一个连接套筒3上轴套5数量；安装轴套5的过程中，保证齿窝9和齿牙10相对进行安装，安装完指定数量的轴套5后，将轴套5与连接套筒3之间通过锁紧件7锁紧，将连接轴12上的键与轴套5或连接套筒3内表面上的键槽11对应安装，然后将两个连接法兰4对接，并通过连接件6连接，实现对两个相同尺寸或不同尺寸连接轴12的传动连接。

值得说明的是，齿牙10与齿窝9之间的啮合保证了轴套5之间的周向位置精度，锁紧件7保证了轴套5与连接套筒3之间的轴向位置精度，当连接套筒3内部没有安装轴套5时，连接轴12直接与连接套筒3内表面上的键槽11配合连接；当连接套筒3内部安装有轴套5时，连接轴12上的键与轴套5内表面的键槽11配合连接。

与现有技术相比，本发明提供的联轴器通过改变两个连接套筒3上轴套5的安装数量，可以适应两个相同直径或两个不同直径连接轴12的传动连接，增加本发明联轴器的适用范围；减少联轴器的多种规格制造，降低制造成本。

请参阅图2至图3及图5至图6，锁紧件7为锁紧螺栓，连接套筒3和轴套5上均设有供锁紧螺栓穿过内螺纹通孔，连接套筒3的外表面具有与内螺纹通孔对应的安装平面8。可以理解的是，为了保证锁紧螺栓安装的强度，内螺纹通孔位于两个齿窝9或两个齿牙10之间，保证齿窝9和齿牙10配合情况的均匀性和对称性；需要安装锁紧螺栓的时候，使得锁紧螺栓不凸出于最里面轴套5的内表面，以适应连接轴12的安装。当轴套5的安装数量较少时，锁紧螺栓的头部与安装平面8之间间隔分布；当轴套5的安装数量最大，锁紧螺栓拧紧后，缩紧螺栓的头部抵接在安装平面8上，相比于弧形面，安装平面8提高锁紧螺栓连接的稳定性。

请参阅图2至图3及图5，齿窝9绕连接套筒3的轴向在连接套筒3的内表面和轴套5的内表面均匀设有多个，齿牙10绕连接套筒3的轴向在轴套5的外表面均匀设有多个，齿牙10的数量小于或等于相邻齿窝9的数量。此处所述的相邻齿窝9为与齿牙10相接触的面上的齿窝9，例如：连接套筒3的内表面上的齿窝9相邻的齿牙10为：距离连接套筒3轴线最远的轴套5外表面上的齿牙10。连接套筒3与轴套5之间的配合方式例如：连接套筒3内表面的齿窝9数量为10个，则与连接套筒3直接连接的轴套5的外表面的齿牙10数量可以为10个，该种情况下每个齿窝9均对应一个齿牙10；与连接套筒3直接连接的轴套5的外表面的齿牙10数量也可以为8个、6个等，该种情况下，相邻的两个齿牙10之间有一个或多个齿窝9未插接齿牙10。多种情况均可满足安装，齿牙10的数量小于齿窝9数量的情况下，轴套5的用料相对减少，可以减少轴套5的生产成本。

请参阅图5至图6，相邻轴套5之间，以及轴套5和连接套筒3之间均设有防滑层13，以增加相邻轴套5，以及轴套5和连接套筒3之间的摩擦力，防滑层13为弹性橡胶构件。优选的，防滑层13可以采用粘接形式安装，当防滑层13设于两个轴套5之间时，防滑层13分别粘接于两个轴套5；当防滑层13设于连接套筒3和轴套5之间时，防滑层13分别粘接于连接套筒3的内表面和轴套5的外表面。

通过设置防滑层13可以保证齿窝9与齿牙10之间插接配合的紧密性，防止齿牙10错出齿窝9；橡胶件的内外表面分别粘接在轴套5或连接套筒3上，当齿牙10有错出齿窝9的运动趋势时，橡胶件与齿窝9内表面的粘接强度可以拉拽齿牙10外表面，提高齿牙10与齿窝9之间的配合强度。

请参阅图5至图6，防滑层13的外表面设有多个防滑凸起14，连接套筒3的内表面和轴套5的内表面均分别设有多个防滑凹槽15，防滑凸起14能与防滑凹槽15沿轴套5的径向插接配合。由于防滑层13为橡胶构件，其本身具有一定的弹性，在防滑凸起14接触平滑的连接套筒3内表面或轴套5内表面时，防滑凸起14被挤压，一旦防滑凸起14到达防滑凹槽15的位置，其回弹进入防滑凹槽15内，实现与防滑凹槽15的径向插接。优选的，防滑凸起14为凸球形，防滑凹槽15为凹球形，防滑层13上的防滑凸起14结构，可以增加防滑层13与连接套筒3或轴套5的接触面积，提高防滑层13的粘接强度；通过防滑凸起14和防滑凹槽15之间的插接配合，有效提高相邻轴套5之间，以及连接套筒3和轴套5之间的连接强度。

请参阅图1至图10，连接件6包括第一螺栓601、第一螺母602以及第二螺母603，第一螺栓601依次穿过两个连接法兰4；第一螺栓601上连接有两个第一螺母602，且两个第一螺母602均位于两个连接法兰4之间；第二螺母603螺纹连接于第一螺栓601的端部；第一螺栓601的螺帽和其中一个第一螺母602配合，实现对其中一个连接法兰4的夹紧；另一个第一螺母602和第二螺母603配合，实现对另一个连接法兰4的夹紧。通过第一螺栓601的螺帽和其中一个第一螺母602对其中一个连接法兰4的夹紧，另一个第一螺母602和第二螺母603对另一个连接法兰4的夹紧，通过拧动两个第一螺母602的位置以及第二螺母603的位置，可以改变第一螺栓601上两个连接法兰4之间的间距；进一步的，还可以通过更换第一螺栓601的规格(改变第一螺栓601的长度)，从而改变两个连接套筒3上分别安装的连接轴12的总长度，适用范围更广。

请参阅图7至图10，其中一个连接法兰4的对接面上凸出设有挤压组件16，另一个连接法兰4的对接面上设有用于容置挤压组件16的容置槽17，挤压组件16用于在两个连接法兰4同步旋转时，通过离心作用对容置槽17的侧壁施加平行于连接法兰4径向的挤压力。两个连接法兰4通过连接件6进行连接，因此两个连接法兰4总是同步旋转的，挤压组件16由于离心力作用，对容置槽17的内壁施加挤压力，从而使得挤压组件16与容置槽17之间形成配合关系，提高两个连接法兰4之间连接强度，保证两个连接套筒3之间传动连接的高效性；在两个连接法兰4静止的情况下，由于没有离心力，挤压组件16不对容置槽17的内壁施加挤压力，两者没有配合关系，只拆卸连接件6即可完成两个连接法兰4的装卸，降低劳动强度。

请参阅图7至图8，挤压组件16包括弹性支杆161以及重力球162，弹性支杆161绕连接法兰4(两个连接法兰4为同轴设置，因此不对具体哪个连接法兰4做限制，下文中与此处相同)的轴线设有多个，每个弹性支杆161均沿连接法兰4的轴向设置，且一端连接于其中一个连接法兰4，在静止状态下，弹性支杆161平行(此处的平行包括完全平行和大致平行两种状态)于其中一个连接法兰4的轴向；重力球162固接于弹性支杆161的自由端，重力球162与弹性支杆161一一对应；当两个连接法兰4同步旋转时，重力球162在离心力的作用下带动弹性支杆161靠近容置槽17的侧壁，以施加挤压力。静止状态时，弹性支杆161平行于其中一个连接法兰4的轴向(由于重力球162的重力作用，弹性支杆161也可能是自由端轻微下垂的状态，此时为大致平行)，从而带动重力球162与容置槽17的内壁间隔分布；当两个连接法兰4同步旋转时，由于离心力重力球162向靠近容置槽17内壁的方向运动，从而带动弹性支杆161的自由端靠近容置槽17内壁弯曲，重力球162挤压于容置槽17的内壁，且转速越高，离心力越大，重力球162作用于容置槽17内壁的挤压力越大。弹性支杆161使得重力球162伸入容置槽17内，并方便实现重力球162位置的变化，在停止旋转后带动重力球162复位，方便连接件6的装卸。

请参阅图7至图8，容置槽17的内壁设有凹陷位1，凹陷位1为适配于重力球162的半球形空间。两个连接法兰4同步旋转时，重力球162朝向容置槽17的内壁运动，直至重力球162进入容置槽17内壁的凹陷位1，此时凹陷位1对重力球162起到限位作用，防止重力球162沿容置槽17的周向运动，保证重力球162对容置槽17的挤压强度，增强两个连接法兰4之间的连接强度。

凹陷位1和重力球162的连线可以重合于其中一个连接法兰4的径向，也可以与其中一个连接法兰4的径向存在夹角，存在夹角使为了防止连接法兰4旋转的时候，重力球162会向旋转方向倾斜，从而保证重力球162可以准确落入凹陷位1内。

请参阅图9至图10，其中一个连接法兰4的对界面上凸出设有弹性的环形板2，环形板2与连接法兰4同轴设置，环形板2与容置槽17插接配合，挤压组件16设于环形板2的内腔，当两个连接法兰4同步旋转时，挤压组件16挤压环形板2，以通过环形板2传递挤压力。环形板2插接入容置槽17内时，环形板2的外表面与容置槽17的内表面仅是接触状态，并不对容置槽17的内壁施加力，方便装卸；两个连接法兰4同步旋转的状态下，挤压组件16对环形板2的内壁支架挤压力，环形板2对容置槽17的内壁施加挤压力，从而提高环形板2和容置槽17的配合强度，两个连接法兰4通过连接件6连接的基础上，环形板2与容置槽17还相互配合，提高了两个连接法兰4连接的稳定性，提高传动效率。

请参阅图9至图10，挤压组件16包括连接杆165、导向杆163以及滑块164，连接杆165一端连接于其中一个连接法兰4，连接杆165与环形板2同轴设置；导向杆163一端连接于连接杆165，另一端抵接于环形板2内壁，导向杆163沿环形板2的径向设置，导向杆163绕连接杆165的轴向设有多个；滑块164滑动套设于导向杆163上；当两个连接法兰4同步旋转时，滑块164在离心力的作用下移动并挤压环形板2的内壁。静止状态下，滑块164在导向杆163上由于重力处于较低位置，并不会对环形板2施加挤压力(由于自身重量施加的挤压力可忽略)；当两个连接法兰4同步旋转时，由于离心力重力球162向背离连接杆165轴向的方向运动，滑块164在导向杆163上背离连接杆165轴向滑动，滑块164挤压于环形板2的内壁，且转速越高，滑块164作用于环形板2内壁的挤压力越大；所述滑块164在所述导向杆163上滑动，导向杆163对滑块164的滑动路径起到导向作用，滑块164只能在环形板2的径向上往复移动，实现对环形板2内壁的挤压。

以上所述仅为本发明的较佳实施例而已，并不用以限制本发明，凡在本发明的精神和原则之内所作的任何修改、等同替换和改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。

Claims (10)

1.联轴器，其特征在于，包括：

两个连接套筒；

两个连接法兰，所述连接法兰与所述连接套筒一一对应，且设于所述连接套筒的端部，两个所述连接法兰之间通过连接件对接；

轴套组，同轴设于其中至少一个所述连接套筒内，所述轴套组具有多个从内向外依次同轴套接的轴套；以及

锁紧件，用于与所述连接套筒和多个所述轴套连接，以在所述连接套筒的径向和轴向上限定所述轴套与所述连接套筒的相对位置；

所述轴套的内表面和所述连接套筒的内表面均分别设有沿所述轴套轴向设置的齿窝，所述轴套的外表面设有沿所述轴套轴向设置的齿牙，所述齿牙能与相邻的所述齿窝沿所述轴套的轴向插接配合；

所述轴套的内表面和所述连接套筒的内表面均分别设有键槽，所述键槽用于与连接轴上的键配合。

2.如权利要求1所述的联轴器，其特征在于，所述齿窝绕所述连接套筒的轴向在所述连接套筒的内表面和所述轴套的内表面均匀设有多个，所述齿牙绕所述连接套筒的轴向在所述轴套的外表面均匀设有多个，所述齿牙的数量小于或等于相邻所述齿窝的数量。

3.如权利要求1所述的联轴器，其特征在于，相邻所述轴套之间，以及所述轴套和所述连接套筒之间均设有防滑层，以增加相邻所述轴套之间，以及所述轴套和所述连接套筒之间的摩擦力，所述防滑层为弹性橡胶构件。

4.如权利要求3所述的联轴器，其特征在于，所述防滑层的外表面设有多个防滑凸起，所述连接套筒的内表面和轴套的内表面均分别设有多个防滑凹槽，所述防滑凸起能与所述防滑凹槽沿所述轴套的径向插接配合。

5.如权利要求1所述的联轴器，其特征在于，所述连接件包括：

第一螺栓，依次穿过两个所述连接法兰；

第一螺母，所述第一螺栓上连接有两个所述第一螺母，且两个所述第一螺母均位于两个所述连接法兰之间；以及

第二螺母，螺纹连接于所述第一螺栓的端部；

所述第一螺栓的螺帽和其中一个所述第一螺母配合，实现对其中一个所述连接法兰的夹紧；另一个所述第一螺母和所述第二螺母配合，实现对另一个所述连接法兰的夹紧。

6.如权利要求5所述的联轴器，其特征在于，其中一个所述连接法兰的对接面上凸出设有挤压组件，另一个所述连接法兰的对接面上设有用于容置所述挤压组件的容置槽，所述挤压组件用于在两个所述连接法兰同步旋转时，通过离心作用对所述容置槽的侧壁施加平行于所述连接法兰径向的挤压力。

7.如权利要求6所述的联轴器，其特征在于，所述挤压组件包括：

弹性支杆，绕所述连接法兰的轴线设有多个，每个所述弹性支杆均沿所述连接法兰的轴向设置，且一端连接于其中一个所述连接法兰，在静止状态下，所述弹性支杆平行于其中一个所述连接法兰的轴向；以及

重力球，固接于所述弹性支杆的自由端，所述重力球与所述弹性支杆一一对应；

当两个所述连接法兰同步旋转时，所述重力球在离心力的作用下带动所述弹性支杆靠近所述容置槽的侧壁，以施加所述挤压力。

8.如权利要求7所述的联轴器，其特征在于，所述容置槽的内壁设有凹陷位，所述凹陷位为适配于所述重力球的半球形空间。

9.如权利要求6所述的联轴器，其特征在于，其中一个所述连接法兰的对接面上凸出设有弹性的环形板，所述环形板与所述连接法兰同轴设置，所述环形板与所述容置槽插接配合，所述挤压组件设于所述环形板的内腔，当两个所述连接法兰同步旋转时，所述挤压组件挤压所述环形板，以通过所述环形板传递所述挤压力。

10.如权利要求9所述的联轴器，其特征在于，所述挤压组件包括：

连接杆，一端连接于其中一个所述连接法兰，所述连接杆与所述环形板同轴设置；

导向杆，一端连接于所述连接杆，另一端抵接于所述环形板内壁，所述导向杆沿所述环形板的径向设置，所述导向杆绕所述连接杆的轴向设有多个；以及

滑块，滑动套设于所述导向杆上；

当两个所述连接法兰同步旋转时，所述滑块在离心力的作用下移动并挤压所述环形板的内壁。

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