CN113830709B - 双回转伸缩变幅升降平台、调平机构液压系统及控制方法 - Google Patents
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Abstract
本发明涉及一种双回转伸缩变幅升降平台、调平机构液压系统及控制方法,其中,双回转伸缩变幅升降平台包括基座结构、一级转台机构、主臂总成、二级转台机构和工作平台;基座结构与一级转台机构通过一级回转机构连接,主臂总成包括基本臂和与基本臂滑动连接的伸缩臂,主臂总成的基本臂与一级转台机构铰接,且一级转台机构与主臂总成的基本臂间设有变幅油缸;二级转台机构与主臂总成的伸缩臂铰接,二级转台机构与工作平台间通过二级回转机构连接;还包括在主臂总成的变幅过程中让工作平台始终处于水平状态的调平机构。本发明通过一级回转机构和二级回转机构使得作业平台在隧道内壁、接触网及相关网架的施工与维护时可以实现全区域作业。
Description
技术领域
本发明属于轨道用高空载人升降施工技术领域,具体涉及一种双回转伸缩变幅升降平台、调平机构液压系统及控制方法。
背景技术
现在电气化线路得到了全面的普及,线路隧道比例的提高,对接触网、承力索等电气化线路相关设施进行施工与维修作业以及隧道内壁施工与维修作业的需求剧增,需要设备把施工维护人员送到合适高度来对高架接触网、承力索、绝缘子、三角架等进行施工与维护。
现有技术为实现隧道内壁、接触网及相关网架的施工与维护,一般在轨道机车上加装举升高空作业平台,平台通过剪叉结构或者立柱伸缩结构支撑载人平台上升,剪叉结构或者立柱伸缩结构所采取的主要的机构动作就是垂直起升,依靠垂直起升来把工作平台内的人和物料上升送到一定的高度;但是上述两种结构在侧面和前后方向受结构所限,无法达到相应的区域,作业范围小,灵活性差,现场很多情况下,作业人员还需要爬上接触网立杆和绳索上,工作不方便,危险性高。
发明内容
为了克服上述现有技术的不足之处,本发明提供一种双回转伸缩变幅升降平台,通过变幅和伸缩功能可以实现空间区域的扩展,通过一级回转机构和二级回转机构使得作业平台在隧道内壁、接触网及相关网架的施工与维护时可以实现全区域作业。
本发明是通过如下技术方案实现的:一种轨道用高空施工的双回转伸缩变幅升降平台,包括基座结构、一级转台机构、主臂总成、二级转台机构和工作平台;基座结构与一级转台机构通过一级回转机构连接,主臂总成包括基本臂和与基本臂滑动连接的伸缩臂,主臂总成的基本臂与一级转台机构铰接,且一级转台机构与主臂总成的基本臂间设有变幅油缸;二级转台机构与主臂总成的伸缩臂铰接,二级转台机构与工作平台间通过二级回转机构连接;还包括调平机构,调平机构包括上调平油缸和下调平油缸,上调平油缸铰接在二级转台机构与主臂总成的伸缩臂之间,下调平油缸铰接在一级转台机构与主臂总成的基本臂之间,上调平油缸的大腔和下调平油缸的大腔连通,上调平油缸的小腔和下调平油缸的小腔连通。
进一步地,还包括基座调平机构,基座调平机构包括底座和设置在底座四周并且与底座铰接的油缸,油缸的远离底座的一端与基座结构铰接。
进一步地,该双回转伸缩变幅升降平台通过基座调平机构的底座与轨道机车平台螺栓连接。
进一步地,所述主臂总成采用多级伸缩臂。
进一步地,所述工作平台的四周设有护栏,其中一侧的护栏上设有进出门。
本发明还提供了一种用于上述轨道用高空施工的双回转伸缩变幅升降平台的调平机构液压系统,该调平机构液压系统包括第一双向组合应急平衡阀和第二双向组合应急平衡阀;
第一双向组合应急平衡阀包括第一平衡阀Ⅰ和第一平衡阀Ⅱ,第一平衡阀Ⅰ的一端与工作油口A连通,第一平衡阀Ⅰ的另一端与下调平油缸的大腔相连通,工作油口A与下调平油缸的大腔间设有由工作油口A朝向下调平油缸的大腔导通的第一单向阀Ⅰ,第一平衡阀Ⅱ的一端与工作油口B连通,第一平衡阀Ⅱ的另一端与下调平油缸的小腔相连通,工作油口B与下调平油缸的小腔间还设有由工作油口B朝向下调平油缸的小腔导通的第一单向阀Ⅱ,工作油口A与第一平衡阀Ⅱ的弹簧腔连通,工作油口B与第一平衡阀Ⅰ的弹簧腔连通;
所述第二双向组合应急平衡阀包括第二平衡阀Ⅰ和第二平衡阀Ⅱ,第二平衡阀Ⅰ的一端与下调平油缸的大腔相连通,第二平衡阀Ⅰ的另一端与上调平油缸的大腔连通,下调平油缸的大腔与上调平油缸的大腔间设有由下调平油缸的大腔朝向上调平油缸的大腔导通的第二单向阀Ⅰ,第二平衡阀Ⅱ的一端与下调平油缸的小腔相连通,第二平衡阀Ⅱ的另一端与上调平油缸的小腔连通,下调平油缸的小腔与上调平油缸的小腔间设有由下调平油缸的小腔朝向上调平油缸的小腔导通的第二单向阀Ⅱ,下调平油缸的大腔与第二平衡阀Ⅱ的弹簧腔连通,下调平油缸的小腔与第二平衡阀Ⅰ的弹簧腔连通。
进一步地,调平机构液压系统的所述工作油口A与下调平油缸的大腔间还设有截止阀Ⅰ;所述下调平油缸的小腔与上调平油缸的小腔间还设有截止阀Ⅱ。
进一步地,调平机构液压系统的所述上调平油缸和下调平油缸均设置有两根,每根所述上调平油缸与相对应的下调平油缸间设有一组第二双向组合应急平衡阀,两根所述上调平油缸的大腔相连通,两根所述上调平油缸的小腔相连通。
本发明还提供了一种用于上述调平机构液压系统的控制方法,主臂总成变幅升起时带动下调平油缸的活塞杆将下调平油缸小腔内的液压油压出,下调平油缸小腔内的液压油一路经第二单向阀Ⅱ流向上调平油缸小腔,同时下调平油缸小腔内的液压油还有一路流向第二平衡阀Ⅰ的弹簧腔,第二平衡阀Ⅰ导通使得上调平油缸大腔内的液压油经第二平衡阀Ⅰ流向下调平油缸大腔;
主臂总成变幅降落时带动下调平油缸的活塞杆将下调平油缸大腔内的液压油压出,下调平油缸大腔内的液压油一路经第二单向阀Ⅰ流向上调平油缸大腔,同时下调平油缸大腔内的液压油还有一路流向第二平衡阀Ⅱ的弹簧腔,第二平衡阀Ⅱ导通使得上调平油缸小腔内的液压油经第二平衡阀Ⅱ流向下调平油缸小腔。
在调平机构液压系统的所述工作油口A与下调平油缸的大腔间还设有截止阀Ⅰ;所述下调平油缸的小腔与上调平油缸的小腔间还设有截止阀Ⅱ;当主臂总成变幅升起后作业平台处于高位出现液压系统故障需要紧急把作业平台收回时,打开截止阀Ⅰ,下调平油缸大腔内的液压油通过截止阀Ⅰ、工作油口A流向多路阀,再由多路阀回到油箱,主臂总成变幅降落将没有下调平油缸的支撑力,打开变幅油缸的截止阀,变幅机构在重力的作用下就可以紧急回落,在打开截止阀Ⅰ的同时或之后打开截止阀Ⅱ,工作平台变幅降落。
本发明的有益效果是:本申请的双回转伸缩变幅升降平台通过主臂总成的变幅和伸缩可以实现工作平台的起升;通过一级回转机构和二级回转机构使得作业平台在隧道内壁、接触网及相关网架的施工与维护时可以实现全区域作业;通过调平机构确保工作平台在主臂总成的变幅过程中始终处于水平状态,确保安全作业;通过基座调平机构使得在轨道存在落差的情况下,确保基座结构及以上各部件的可以安全可靠的在水平状态下工作。
附图说明
图1为本发明双回转伸缩变幅升降平台初始状态的示意图;
图2为本发明双回转伸缩变幅升降平台升起工作时的示意图;
图3为图2的局部放大图;
图4为本发明调平机构的液压原理图;
图5为本发明调平机构的液压改进原理图;
图中,1、基座调平机构,1-1、底座、1-2、油缸,1-3、下调平支座,1-4、上调平支座,2、基座结构,3、一级回转机构,4、一级转台机构,5、主臂总成,6、上调平油缸,7、二级转台机构,8、下调平油缸,9、二级回转机构,10、工作平台,10-1、护栏,10-2、进出门,11、变幅油缸,12、第一双向组合应急平衡阀,12-1、第一平衡阀Ⅰ,12-2、第一平衡阀Ⅱ,12-3、第一单向阀Ⅰ,12-4、第一单向阀Ⅱ,12-5、截止阀Ⅰ,13、第二双向组合应急平衡阀,13-1、第二平衡阀Ⅰ,13-2、第二平衡阀Ⅱ,13-3、第二单向阀Ⅰ,13-4、第二单向阀Ⅱ,13-5、截止阀Ⅱ,14、爬梯。
具体实施方式
下面根据附图和实施例对本发明进一步说明。
如图1至图3所示,一种轨道用高空施工的双回转伸缩变幅升降平台,包括基座结构2、一级转台机构4、主臂总成5、二级转台机构7和工作平台10。基座结构2是整套设备的承载主体和支撑。一级转台机构4通过一级回转机构3与基座结构2转动连接。一级回转机构3包括一级回转支承、一级回转减速机和一级马达,一级回转支承起到承上启下的作用,一级回转支承的下侧与基座结构2通过螺栓连接,一级回转支承的上侧与一级转台机构4通过螺栓连接,一级回转支承的上侧可实现绕着一级回转支承的下侧进行360°连续回转,实现整个基座结构2以上部分的回转作业。
一级转台机构4是一级回转机构3以上部件的承载主体和支撑,也是主臂总成5的安装主体;主臂总成5包括基本臂和与基本臂滑动连接的伸缩臂,伸缩臂可以是一级也可以是多级,在伸缩油缸的驱动下,伸缩臂可以在基本臂内做伸缩运动。主臂总成5的基本臂与一级转台机构4通过连接销轴铰接,且一级转台机构4与主臂总成5的基本臂间设有变幅油缸11,在变幅油缸11的驱动下主臂总成5的基本臂可以绕着连接销轴转动做变幅运动。二级转台机构7与主臂总成5的伸缩臂铰接,二级转台机构7与工作平台10间通过二级回转机构9转动连接;二级回转机构9包括二级回转支承、二级回转减速机和二级马达。二级回转支承起到承上启下的作用,二级回转支承的下侧与二级转台机构7通过螺栓连接,二级回转支承的上侧与工作平台10通过螺栓连接,二级回转支承的上侧可实现绕着二级回转支承的下侧进行360°连续回转,可以实现二级转台机构7以上部分的回转作业。工作平台10是整个作业平台中人员和需要举升货物及物料的承载平台,工作平台10包括护栏10-1、进出门10-2及相关工作和安全附件。如图1所示,在使用轨道用高空施工的双回转伸缩变幅升降平台时,爬梯14是进出工作平台10的辅助装置。
轨道用高空施工的双回转伸缩变幅升降平台还包括调平机构,调平机构包括上调平油缸6和下调平油缸8,上调平油缸6铰接在二级转台机构7与主臂总成5的伸缩臂之间,下调平油缸8铰接在一级转台机构4与主臂总成5的基本臂之间,上调平油缸6的大腔和下调平油缸8的大腔连通,上调平油缸6的小腔和下调平油缸8的小腔连通。在主臂总成5的基本臂变幅转动起升的同时,在变幅油缸11拉伸下会带动下调平油缸8伸出,下调平油缸8小腔的液压油被压进上调平油缸6的小腔,而上调平油缸6大腔的液压油则会补充进下调平油缸8的大腔,从而下调平油缸8伸出时会带动上调平油缸6缩回。而在主臂总成5的基本臂变幅转动降落时,下调平油缸8缩回而上调平油缸6则伸出。通过上述调平机构保证在主臂总成5变幅的过程中,工作平台10始终保证水平。
同一轨道的内外侧可能存在落差,落差的存在会造成轨道机车朝一侧倾斜进而造成工作平台10产生倾斜,影响作业安全。作为本实施例的改进,轨道用高空施工的双回转伸缩变幅升降平台还包括基座调平机构1,该双回转伸缩变幅升降平台通过基座调平机构1与轨道机车平台螺栓连接。如图1至图3所示,基座调平机构1包括底座1-1、油缸1-2、固定在底座上的下调平支座1-3和固定在基座结构2上的上调平支座1-4,油缸1-2的两端分别铰接在下调平支座1-3和上调平支座1-4上。具体地,油缸1-2设置有四根,沿着轨道的方向对称设置在基座调平机构1的两侧。当工作平台10随着轨道的倾斜而发生倾斜时,油缸1-2可以绕着下调平支座1-3和上调平支座1-4进行摆动,油缸1-2具体的伸缩调整动作根据装在下调平支座1-3和上调平支座1-4上的倾角传感器实时检测倾斜角度来实现,通过摆动调节保证上调平支座1-4一致处于水平状态,确保基座结构2及以上各部件的可以安全可靠的在水平状态下工作。
本发明还提供了一种用于上述轨道用高空施工的双回转伸缩变幅升降平台的调平机构液压系统,如图4所示,该调平机构液压系统包括第一双向组合应急平衡阀12和第二双向组合应急平衡阀13;
第一双向组合应急平衡阀12包括第一平衡阀Ⅰ12-1和第一平衡阀Ⅱ12-2,第一平衡阀Ⅰ12-1的一端与工作油口A连通,第一平衡阀Ⅰ12-1的另一端与下调平油缸8的大腔相连通,工作油口A与下调平油缸8的大腔间设有由工作油口A朝向下调平油缸8的大腔导通的第一单向阀Ⅰ12-3,第一平衡阀Ⅱ12-2的一端与工作油口B连通,第一平衡阀Ⅱ12-2的另一端与下调平油缸8的小腔相连通,工作油口B与下调平油缸8的小腔间还设有由工作油口B朝向下调平油缸8的小腔导通的第一单向阀Ⅱ12-4,工作油口A与第一平衡阀Ⅱ12-2的弹簧腔连通,工作油口B与第一平衡阀Ⅰ12-1的弹簧腔连通。调平机构液压系统通过工作油口A和工作油口B接入轨道机车的多路阀液压控制系统,第一双向组合应急平衡阀12将调平机构液压系统与多路阀液压控制系统隔开,在正常作业时,调平机构液压系统是一个能够独立控制的液压系统。
所述第二双向组合应急平衡阀13包括第二平衡阀Ⅰ13-1和第二平衡阀Ⅱ13-2,第二平衡阀Ⅰ13-1的一端与下调平油缸8的大腔相连通,第二平衡阀Ⅰ13-1的另一端与上调平油缸6的大腔连通,下调平油缸8的大腔与上调平油缸6的大腔间设有由下调平油缸8的大腔朝向上调平油缸6的大腔导通的第二单向阀Ⅰ13-3,第二平衡阀Ⅱ13-2的一端与下调平油缸8的小腔相连通,第二平衡阀Ⅱ13-2的另一端与上调平油缸6的小腔连通,下调平油缸8的小腔与上调平油缸6的小腔间设有由下调平油缸8的小腔朝向上调平油缸6的小腔导通的第二单向阀Ⅱ13-4,下调平油缸8的大腔与第二平衡阀Ⅱ13-2的弹簧腔连通,下调平油缸8的小腔与第二平衡阀Ⅰ13-1的弹簧腔连通。
上述调平机构液压系统的控制方法为:主臂总成5变幅升起时带动下调平油缸8的活塞杆将下调平油缸8小腔内的液压油压出,下调平油缸8小腔内的液压油一路经第二单向阀Ⅱ13-4流向上调平油缸6小腔,同时下调平油缸8小腔内的液压油还有一路流向第二平衡阀Ⅰ13-1的弹簧腔,第二平衡阀Ⅰ13-1导通使得上调平油缸6大腔内的液压油经第二平衡阀Ⅰ13-1流向下调平油缸8大腔。
主臂总成5变幅降落时带动下调平油缸8的活塞杆将下调平油缸8大腔内的液压油压出,下调平油缸8大腔内的液压油一路经第二单向阀Ⅰ13-3流向上调平油缸6大腔,同时下调平油缸8大腔内的液压油还有一路流向第二平衡阀Ⅱ13-2的弹簧腔,第二平衡阀Ⅱ13-2导通使得上调平油缸6小腔内的液压油经第二平衡阀Ⅱ13-2流向下调平油缸8小腔。
通过上述调平机构液压系统对上调平油缸6和下调平油缸8的联动控制,使得工作平台10在主臂总成5变幅的过程中始终处于水平状态,确保安全作业。
作为本实施例的优选,为了实现更为稳定的调平,调平机构液压系统的所述上调平油缸6和下调平油缸8均设置有两根,如图5所示,每根所述上调平油缸6与相对应的下调平油缸8间设有一组第二双向组合应急平衡阀13,两根所述上调平油缸6的大腔相连通,两根所述上调平油缸6的小腔相连通。
当主臂总成5变幅升起后出现液压故障时,因为工作平台10处于一个较高的位置,使得工作人员无法正常的下来。为此,在调平机构液压系统的所述工作油口A与下调平油缸8的大腔间设有截止阀Ⅰ12-5;所述下调平油缸8的小腔与上调平油缸6的小腔间设有截止阀Ⅱ13-5。当主臂总成5变幅升起后出现液压系统故障时,优先考虑将主臂总成5降下来,而工作平台10可以与主臂总成5的动作同步进行或者滞后进行,即先打开截止阀Ⅰ12-5,下调平油缸8大腔内的液压油通过截止阀Ⅰ12-5、工作油口A流向多路阀,再由多路阀回到油箱,主臂总成5变幅降落将没有下调平油缸8的支撑力,打开变幅油缸11的截止阀,变幅机构在重力的作用下就可以紧急回落,在打开截止阀Ⅰ12-5的同时或之后打开截止阀Ⅱ13-5,工作平台10能够稳定的变幅降落,确保安全作业。
Claims (7)
1.一种轨道用高空施工的双回转伸缩变幅升降平台的调平机构液压系统,其特征在于:包括基座结构(2)、一级转台机构(4)、主臂总成(5)、二级转台机构(7)和工作平台(10);基座结构(2)与一级转台机构(4)通过一级回转机构(3)连接,主臂总成(5)包括基本臂和与基本臂滑动连接的伸缩臂,主臂总成(5)的基本臂与一级转台机构(4)铰接,且一级转台机构(4)与主臂总成(5)的基本臂间设有变幅油缸(11);二级转台机构(7)与主臂总成(5)的伸缩臂铰接,二级转台机构(7)与工作平台(10)间通过二级回转机构(9)连接;还包括调平机构,调平机构包括上调平油缸(6)和下调平油缸(8),上调平油缸(6)铰接在二级转台机构(7)与主臂总成(5)的伸缩臂之间,下调平油缸(8)铰接在一级转台机构(4)与主臂总成(5)的基本臂之间,上调平油缸(6)的大腔和下调平油缸(8)的大腔连通,上调平油缸(6)的小腔和下调平油缸(8)的小腔连通;还包括基座调平机构(1),基座调平机构(1)包括底座和设置在底座四周并且与底座铰接的油缸,油缸的远离底座的一端与基座结构(2)铰接;
该调平机构液压系统包括第一双向组合应急平衡阀(12)和第二双向组合应急平衡阀(13);
第一双向组合应急平衡阀(12)包括第一平衡阀Ⅰ(12-1)和第一平衡阀Ⅱ(12-2),第一平衡阀Ⅰ(12-1)的一端与工作油口A连通,第一平衡阀Ⅰ(12-1)的另一端与下调平油缸(8)的大腔相连通,工作油口A与下调平油缸(8)的大腔间设有由工作油口A朝向下调平油缸(8)的大腔导通的第一单向阀Ⅰ(12-3),第一平衡阀Ⅱ(12-2)的一端与工作油口B连通,第一平衡阀Ⅱ(12-2)的另一端与下调平油缸(8)的小腔相连通,工作油口B与下调平油缸(8)的小腔间还设有由工作油口B朝向下调平油缸(8)的小腔导通的第一单向阀Ⅱ(12-4),工作油口A与第一平衡阀Ⅱ(12-2)的弹簧腔连通,工作油口B与第一平衡阀Ⅰ(12-1)的弹簧腔连通;
所述第二双向组合应急平衡阀(13)包括第二平衡阀Ⅰ(13-1)和第二平衡阀Ⅱ(13-2),第二平衡阀Ⅰ(13-1)的一端与下调平油缸(8)的大腔相连通,第二平衡阀Ⅰ(13-1)的另一端与上调平油缸(6)的大腔连通,下调平油缸(8)的大腔与上调平油缸(6)的大腔间设有由下调平油缸(8)的大腔朝向上调平油缸(6)的大腔导通的第二单向阀Ⅰ(13-3),第二平衡阀Ⅱ(13-2)的一端与下调平油缸(8)的小腔相连通,第二平衡阀Ⅱ(13-2)的另一端与上调平油缸(6)的小腔连通,下调平油缸(8)的小腔与上调平油缸(6)的小腔间设有由下调平油缸(8)的小腔朝向上调平油缸(6)的小腔导通的第二单向阀Ⅱ(13-4),下调平油缸(8)的大腔与第二平衡阀Ⅱ(13-2)的弹簧腔连通,下调平油缸(8)的小腔与第二平衡阀Ⅰ(13-1)的弹簧腔连通;
所述工作油口A与下调平油缸(8)的大腔间还设有截止阀Ⅰ(12-5);所述下调平油缸(8)的小腔与上调平油缸(6)的小腔间还设有截止阀Ⅱ(13-5)。
2.根据权利要求1所述的调平机构液压系统,其特征在于:该双回转伸缩变幅升降平台通过基座调平机构(1)的底座与轨道机车平台螺栓连接。
3.根据权利要求1所述的调平机构液压系统,其特征在于:所述主臂总成(5)采用多级伸缩臂。
4.根据权利要求1所述的调平机构液压系统,其特征在于:所述工作平台(10)的四周设有护栏(10-1),其中一侧的护栏(10-1)上设有进出门(10-2)。
5.根据权利要求1所述的调平机构液压系统,其特征在于:所述上调平油缸(6)和下调平油缸(8)均设置有两根,每根所述上调平油缸(6)与相对应的下调平油缸(8)间设有一组第二双向组合应急平衡阀(13),两根所述上调平油缸(6)的大腔相连通,两根所述上调平油缸(6)的小腔相连通。
6.一种用于权利要求1所述的调平机构液压系统的控制方法,其特征在于:主臂总成(5)变幅升起时带动下调平油缸(8)的活塞杆将下调平油缸(8)小腔内的液压油压出,下调平油缸(8)小腔内的液压油一路经第二单向阀Ⅱ(13-4)流向上调平油缸(6)小腔,同时下调平油缸(8)小腔内的液压油还有一路流向第二平衡阀Ⅰ(13-1)的弹簧腔,第二平衡阀Ⅰ(13-1)导通使得上调平油缸(6)大腔内的液压油经第二平衡阀Ⅰ(13-1)流向下调平油缸(8)大腔;
主臂总成(5)变幅降落时带动下调平油缸(8)的活塞杆将下调平油缸(8)大腔内的液压油压出,下调平油缸(8)大腔内的液压油一路经第二单向阀Ⅰ(13-3)流向上调平油缸(6)大腔,同时下调平油缸(8)大腔内的液压油还有一路流向第二平衡阀Ⅱ(13-2)的弹簧腔,第二平衡阀Ⅱ(13-2)导通使得上调平油缸(6)小腔内的液压油经第二平衡阀Ⅱ(13-2)流向下调平油缸(8)小腔。
7.一种用于权利要求1所述的调平机构液压系统的控制方法,其特征在于:当主臂总成(5)变幅升起后作业平台处于高位出现液压系统故障需要紧急把作业平台收回时,打开截止阀Ⅰ(12-5),下调平油缸(8)大腔内的液压油通过截止阀Ⅰ(12-5)、工作油口A流向多路阀,再由多路阀回到油箱,主臂总成(5)变幅降落将没有下调平油缸(8)的支撑力,打开变幅油缸的截止阀,变幅机构在重力的作用下就可以紧急回落,在打开截止阀Ⅰ(12-5)的同时或之后打开截止阀Ⅱ(13-5),工作平台(10)变幅降落。
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