CN113847831A - 换热器的组件和具有该组件的换热器 - Google Patents

换热器的组件和具有该组件的换热器 Download PDF

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Abstract

本发明提供了换热器的组件和具有该组件的换热器，涉及换热器技术领域，包括装置外壳、换热机构和过滤机构，螺旋管固定连接在装置外壳内腔的中间位置，连接管水平设置在装置外壳的内腔，连接盘设有两组，两组连接盘均串接在连接管上，支管连通在两组连接盘之间，电磁阀和温度传感器均安装在靠近支管左端的位置，支管设有多根，本发明通过设计螺旋管套设在多根支管的外侧，使的流体与换热管壁之间隔绝，并通过多根支管增加与螺旋管之间的换热面积，使得换热更加均匀，而且设置的温度传感器和电磁阀也可以独立地对各个支管内的冷流体温度进行检测，并及时进行更换，使得换热效果维持在一定较高的水准上，从而提高整体的换热效率。

Description

换热器的组件和具有该组件的换热器
技术领域
本发明涉及换热器技术领域，具体为换热器的组件和具有该组件的换热器。
背景技术
换热器是一种在不同温度的两种或两种以上流体间实现物料之间热量传递的节能设备，是使热量由温度较高的流体传递给温度较低的流体，使流体温度达到流程规定的指标，以满足工艺条件的需要，同时也是提高能源利用率的主要设备之一；又称热交换器，换热器在化工、石油、动力、食品及其它许多工业生产中占有重要地位，其在化工生产中换热器可作为加热器、冷却器、冷凝器、蒸发器和再沸器等，应用广泛；
换热器也有一定的发展历史，二十世纪20年代出现了板式换热器，并应用于食品工业，以板代管制成的换热器，结构紧凑，传热效果好，因此陆续发展为多种形式；30年代初，瑞典首次制成螺旋板换热器。接着英国用钎焊法制造出一种由铜及其合金材料制成的板翅式换热器，用于飞机发动机的散热；30年代末，瑞典又制造出第一台板壳式换热器，用于纸浆工厂。在此期间，为了解决强腐蚀性介质的换热问题，人们对新型材料制成的换热器开始注意；60年代左右，由于空间技术和尖端科学的迅速发展，迫切需要各种高效能紧凑型的换热器，再加上冲压、钎焊和密封等技术的发展，换热器制造工艺得到进一步完善，从而推动了紧凑型板面式换热器的蓬勃发展和广泛应用；此外，自60年代开始，为了适应高温和高压条件下的换热和节能的需要，典型的管壳式换热器也得到了进一步的发展；70年代中期，为了强化传热，在研究和发展热管的基础上又创制出热管式换热器。
所以换热器的发展在随着工业技术的高速发展，也先后出现多种不同类型的换热器，它可以适用于不同介质、不同工况、不同温度、不同压力的换热器，结构型式也不同。
但是，在换热器的长期使用过程中，换热管的管壁会长期浸没在流体中，其管壁存在被换热的冷流体侵蚀的情况，并使得流体中也混杂了管壁脱落的杂质，使得流体的换热效果降低，不利于循环使用；在进行换热时，流体与换热管接触部位分布不够均匀，各部位热量散失效果不同，从而影响整体的散热，而且换热时对于流体的控制较弱，无法及时更换流体，导致换热效率较低，基于此，本发明设计了换热器的组件和具有该组件的换热器，以解决上述问题。
发明内容
本发明的目的在于提供换热器的组件和具有该组件的换热器，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：换热器的组件，包括装置外壳、换热机构和过滤机构，换热机构包括螺旋管、连接管、连接盘、支管、温度传感器和电磁阀，螺旋管固定连接在装置外壳内腔的中间位置，连接管水平设置在装置外壳的内腔，连接盘设有两组，两组连接盘均串接在连接管上，支管连通在两组连接盘之间，电磁阀和温度传感器均安装在靠近支管左端的位置，支管设有多根，且螺旋管位于多根支管的外侧，并与支管的外壁接触。
优选的，过滤机构包括隔板、过滤网、排垢管、阀门、收集箱和第二过滤网，隔板竖直设置在装置外壳的内腔，且连接管的右端穿过隔板的中心位置，过滤网倾斜设置在隔板的右侧，排垢管连通在装置外壳底部靠近隔板右侧的位置，阀门安装在排垢管上，装置外壳的底部还设有支撑柱，收集箱固接在支撑柱的侧壁上，且位于排垢管的下方，第二过滤网安装在收集箱的内腔。
优选的，螺旋管的一端设有热流入水口，且延伸至装置外壳的上方，螺旋管的另一端设有热流出水口，且延伸至装置外壳的下方，装置外壳的右端设有冷流进水口，装置外壳的左端设有冷流出水口，装置外壳的两侧还焊接有法兰盘。
一种换热器，使用了上述述换热器的组件，还包括支撑台、循环组件、降温组件、晃动组件和防堵塞组件，支撑柱的底部设有滑块，支撑台的顶部设有滑槽，且滑块位于滑槽的内腔滑动。
优选的，循环组件包括存储箱、循环管、连接泵、进水管和出水管，存储箱固定连接在支撑台顶部远离滑槽的一端，循环管的一端连通在冷流出水口，另一端连接在存储箱的右上方，连接泵安装在存储箱和装置外壳之间的位置，进水管连接在连接泵和存储箱之间，出水管连接在连接泵和冷流进水口之间，且出水管由橡胶材料制成，循环管靠近冷流出水口的一端设有胶质部。
优选的，降温组件包括电机、转杆、搅拌杆、底板和制冷装置，存储箱的顶部设有安装架，电机固接在安装架上，转杆连接在电机的输出端，搅拌杆焊接在转杆上，且位于存储箱的内腔，底板也安装在存储箱的内腔，且位于转杆的下方，制冷装置安装在存储箱内腔的底部，且制冷装置和底板上方通过管道连通。
优选的，晃动组件包括凸轮、限位板、活动杆、套筒、活塞和支杆，凸轮固接在转杆上，限位板固定连接在存储箱顶部靠近装置外壳的一端，限位板上设有限位孔，活动杆为L型，且活动杆穿过限位孔并在存储箱的顶部滑动，套筒插接在装置外壳的侧壁上，且活动杆的左端延伸至套筒内腔，活塞也滑动连接在套筒的内腔，支杆固接在活塞的左侧，且支杆的末端为弧形。
优选的，防堵塞组件包括支板、连接杆、铁球、弹簧以及第二弹簧，支板固接在隔板的右侧，连接杆铰接在支板上，铁球固接在连接杆的底部，且位于过滤网的上方，弹簧安装在连接杆和隔板之间，第二弹簧安装在靠近装置外壳右侧的滑块和滑槽内壁之间。
优选的，支撑台的上方还设有机械式抽排组件，机械式抽排组件包括转轴、传动盘、传动带、锥齿轮和第二锥齿轮，转轴转动连接在支撑台上，传动盘固接在转轴的上端，转杆上也安装有传动盘，传动带套接在两组传动盘之间，锥齿轮安装在转轴靠近连接泵的位置，第二锥齿轮安装在连接泵的动力轴上，且锥齿轮和第二锥齿轮传动连接。
优选的，支撑台的下方还设有风冷组件，风冷组件包括安装杆、链轮、链条和扇叶，循环管靠近支撑台下方的位置设有弯折部，安装杆转动连接在支撑台的底部，链轮和扇叶从上到下依次固接在安装杆上，且位于弯折部的上方，安装杆、扇叶和链轮均设有多组，转轴的下端穿过支撑台的位置也安装有链轮和扇叶，链条套接在多组链轮之间。
与现有技术相比，本发明的有益效果是：
(1)本发明通过设计螺旋管套设在多根支管的外侧，使的流体与换热管壁之间隔绝，并通过多根支管增加与螺旋管之间的换热面积，使得换热更加均匀，而且设置的温度传感器和电磁阀也可以独立地对各个支管内的冷流体温度进行检测，并及时进行更换，使得换热效果维持在一定较高的水准上，从而提高整体的换热效率；
(2)本发明通过设计的过滤机构可以对冷流体进行过滤，避免流体在管道内长期流动产生的杂垢，在流体循环使用后影响到换热效果，而且通过设计的风冷组件以及降温组件对换热升温后的流体进行快速降温，使得循环的效果更好；
(3)本发明还可以通过防堵塞机构对过滤网进行来回碰撞，避免过滤网堵塞而影响流体的流动，设置的晃动机构也可以使得整个装置外壳来回移动，从而提高流体在支管内的流动性，使得换热的效果更均匀。
当然，实施本发明的任一产品并不一定需要同时达到以上所述的所有优点。
附图说明
为了更清楚地说明本发明实施例的技术方案，下面将对实施例描述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为本发明换热器组件结构示意图；
图2为本发明实施例1结构示意图；
图3为本发明实施例3结构示意图；
图4为图3中A处的放大图；
图5为图3中B处的放大图；
图6为本发明存储箱内部结构示意图：
图7为本发明循环管上弯折部俯视示意图。
附图中，各标号所代表的部件列表如下：
1-装置外壳，2-换热机构，201-螺旋管，202-连接管，203-连接盘，204-支管，205-温度传感器，206-电磁阀，3-过滤机构，301-隔板，302-过滤网，303-排垢管，304-阀门，305-收集箱，306-第二过滤网，4-支撑柱，5-热流入水口，6-热流出水口，7-冷流进水口，8-冷流出水口，9-法兰盘，10-支撑台，11-滑块，12-滑槽，13-存储箱，14-循环管，15-连接泵，16-进水管，17-出水管，18-胶质部，19-电机，20-转杆，21-搅拌杆，22-底板，23-制冷装置，24-安装架，25-凸轮，26-限位板，27-活动杆，28-套筒，29-活塞，30-支杆，31-限位孔，32-支板，33-连接杆，34-铁球，35-弹簧，36-第二弹簧，37-转轴，38-传动盘，39-传动带，40-锥齿轮，41-第二锥齿轮，42-安装杆，43-链轮，44-链条，45-扇叶，46-弯折部。
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作出创造性劳动前提下所获得的所有其它实施例，都属于本发明保护的范围。
实施例1
请参阅图1-7，本发明提供一种技术方案：换热器的组件，包括装置外壳1、换热机构2和过滤机构3，换热机构2包括螺旋管201、连接管202、连接盘203、支管204、温度传感器205和电磁阀206，螺旋管201固定连接在装置外壳1内腔的中间位置，连接管202水平设置在装置外壳1的内腔，连接盘203设有两组，两组连接盘203均串接在连接管202上，支管204连通在两组连接盘203之间，电磁阀206和温度传感器205均安装在靠近支管204左端的位置，支管204设有多根，且螺旋管201位于多根支管204的外侧，并与支管204的外壁接触。
其中，过滤机构3包括隔板301、过滤网302、排垢管303、阀门304、收集箱305和第二过滤网306，隔板301竖直设置在装置外壳1的内腔，且连接管202的右端穿过隔板201的中心位置，过滤网302倾斜设置在隔板201的右侧，排垢管303连通在装置外壳1底部靠近隔板201右侧的位置，阀门304安装在排垢管303上，装置外壳1的底部还设有支撑柱4，收集箱305固接在支撑柱4的侧壁上，且位于排垢管303的下方，第二过滤网306安装在收集箱305的内腔。
其中，螺旋管的一端设有热流入水口5，且延伸至装置外壳1的上方，螺旋管的另一端设有热流出水口6，且延伸至装置外壳1的下方，装置外壳1的右端设有冷流进水口7，装置外壳的左端设有冷流出水口8，装置外壳的两侧还焊接有法兰盘9。
一种换热器，使用了上述换热器的组件，还包括支撑台10、循环组件、降温组件、晃动组件和防堵塞组件，支撑柱4的底部设有滑块11，支撑台10的顶部设有滑槽12，且滑块11位于滑槽12的内腔滑动。
其中，循环组件包括存储箱13、循环管14、连接泵15、进水管16和出水管17，存储箱13固定连接在支撑台10顶部远离滑槽12的一端，循环管14的一端连通在冷流出水口8，另一端连接在存储箱13的右上方，连接泵15安装在存储箱和装置外壳之间1的位置，进水管16连接在连接泵15和存储箱13之间，出水管17连接在连接泵15和冷流进水口7之间，且出水管17由橡胶材料制成，循环管14靠近冷流出水口8的一端设有胶质部18。
其中，降温组件包括电机19、转杆20、搅拌杆21、底板22和制冷装置23，存储箱13的顶部设有安装架24，电机19固接在安装架14上，转杆20连接在电机19的输出端，搅拌杆21焊接在转杆20上，且位于存储箱13的内腔，底板22也安装在存储箱13的内腔，且位于转杆20的下方，制冷装置23安装在存储箱13内腔的底部，且制冷装置23和底板22上方通过管道连通。
其中，晃动组件包括凸轮25、限位板26、活动杆27、套筒28、活塞29和支杆30，凸轮25固接在转杆20上，限位板26固定连接在存储箱13顶部靠近装置外壳1的一端，限位板26上设有限位孔31，活动杆27为L型，且活动杆27穿过限位孔31并在存储箱13的顶部滑动，套筒28插接在装置外壳1的侧壁上，且活动杆27的左端延伸至套筒28内腔，活塞29也滑动连接在套筒28的内腔，支杆30固接在活塞29的左侧，且支杆30的末端为弧形。
其中，防堵塞组件包括支板32、连接杆33、铁球34、弹簧35以及第二弹簧36，支板32固接在隔板301的右侧，连接杆33铰接在支板32上，铁球34固接在连接杆33的底部，且位于过滤网302的上方，弹簧35安装在连接杆33和隔板301之间，第二弹簧36安装在靠近装置外壳1右侧的滑块11和滑槽12内壁之间。
实施例2
与实施例1相比，其区别在于：
其中，支撑台的上方还设有机械式抽排组件，机械式抽排组件包括转轴37、传动盘38、传动带39、锥齿轮40和第二锥齿轮41，转轴37转动连接在支撑台10上，传动盘38固接在转轴37的上端，转杆20上也安装有传动盘38，传动带39套接在两组传动盘38之间，锥齿轮40安装在转轴37靠近连接泵15的位置，第二锥齿轮41安装在连接泵15的动力轴上，且锥齿轮40和第二锥齿轮41传动连接，设置的机械式抽排组件可以使得连接泵与电机之间联动，减少整个装置的驱动单元，从而降低整个装置的成本，也使得整个装置的工作更加地紧凑。
实施例3
与实施例2相比，其区别在于：
其中，支撑台的下方还设有风冷组件，风冷组件包括安装杆42、链轮43、链条44和扇叶45，循环管14靠近支撑台10下方的位置设有弯折部46，安装杆42转动连接在支撑台10的底部，链轮43和扇叶45从上到下依次固接在安装杆42上，且位于弯折部46的上方，安装杆42、扇叶45和链轮43均设有多组，转轴37的下端穿过支撑台10的位置也安装有链轮43和扇叶45，链条44套接在多组链轮43之间。设置的风冷组件可以对弯折部46进行风冷，使得进入存储箱13内的流体初始温度降低，再于存储箱13内原有的流体混合后，能够快速形成可再次使用的冷流体，从而为循环使用提供保障。
本实施例的一个具体应用为：本装置通过外接电源给装置内的电器元件提供电能，并通过控制开关控制它们的开闭；
使用时，温度较高的流体从热流入口5进入螺旋管201，然后打开电机19，电机19转动会带动转轴37转动，然后再通过锥齿轮40和第二锥齿轮41件的传动，使得连接泵15开始工作，将存储箱13内的冷流体从冷流进水口7泵入，冷流体首先经过过滤网302的过滤，然后从连接管202进入连接盘203，再流入支管204内，与螺旋管201内流动的流体接触，从而进行换热，当温度传感器205检测到支管204内的流体温度升高至设定值时，此时电磁阀打开206，使得流体沿着冷流出水口8流出，并进入循环管14流动，在经过弯折部46时，因为转轴37被电机19带动在转动，通过链轮43和链条44的传动，使得安装杆42也随之转动，从而扇叶45转动会产生风力，对弯折部46进行风冷，然后流体再次流入存储箱13内，此时，转杆20也在电机19的驱动下转动，通过搅拌杆21可以使得流入存储箱13内的流体与原有的冷流体混合，从而使得存储箱13内的流体快速形成温度均匀的冷流体，当形成后冷流体温度较高时，还可以打开制冷装置23加快该流体温度的降低，从而使其可以循环使用；
此外，电机转动时会带动凸轮25转动，使得活动杆27沿着限位孔31来回移动，活动杆27左移时，会推动活塞29在套筒28内左移，使得支杆30逐渐左移，支杆30左移时首先会使得连接杆33转动，使得铁球34碰撞过滤网，从而避免过滤网产生堵塞的情况，连接杆33的上端也会抵在隔板301上，而当支杆30继续左移时，会推动整个装置外壳1左移，使得滑块11沿着滑槽12左移，而当活动杆27右移时，在弹簧35和第二弹簧36的复位作用下，装置外壳1会右移，且连接杆33也会转动复位，如此反复，从而实现铁球34对过滤网302的连续碰撞，装置外壳1也可以来回晃动，使得支管204内的冷流体流动性增强，进一步提高换热效果。
在本说明书的描述中，参考术语“一个实施例”、“示例”、“具体示例”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。
以上公开的本发明优选实施例只是用于帮助阐述本发明。优选实施例并没有详尽叙述所有的细节，也不限制该发明仅为所述的具体实施方式。显然，根据本说明书的内容，可作很多的修改和变化。本说明书选取并具体描述这些实施例，是为了更好地解释本发明的原理和实际应用，从而使所属技术领域技术人员能很好地理解和利用本发明。本发明仅受权利要求书及其全部范围和等效物的限制。

Claims (10)

1.换热器的组件，其特征在于：包括装置外壳(1)、换热机构(2)和过滤机构(3)，所述换热机构(2)包括螺旋管(201)、连接管(202)、连接盘(203)、支管(204)、温度传感器(205)和电磁阀(206)，所述螺旋管(201)固定连接在装置外壳(1)内腔的中间位置，所述连接管(202)水平设置在装置外壳(1)的内腔，所述连接盘(203)设有两组，两组所述连接盘(203)均串接在连接管(202)上，所述支管(204)连通在两组所述连接盘(203)之间，所述电磁阀(206)和温度传感器(205)均安装在靠近支管(204)左端的位置，所述支管(204)设有多根，且所述螺旋管(201)位于多根所述支管(204)的外侧，并与所述支管(204)的外壁接触。
2.如权利要求1所述的换热器的组件，其特征在于：所述过滤机构(3)包括隔板(301)、过滤网(302)、排垢管(303)、阀门(304)、收集箱(305)和第二过滤网(306)，所述隔板(301)竖直设置在装置外壳(1)的内腔，且连接管(202)的右端穿过隔板(201)的中心位置，所述过滤网(302)倾斜设置在隔板(201)的右侧，所述排垢管(303)连通在装置外壳(1)底部靠近隔板(201)右侧的位置，所述阀门(304)安装在排垢管(303)上，所述装置外壳(1)的底部还设有支撑柱(4)，所述收集箱(305)固接在支撑柱(4)的侧壁上，且位于排垢管(303)的下方，所述第二过滤网(306)安装在收集箱(305)的内腔。
3.如权利要求2所述的换热器的组件，其特征在于：所述螺旋管的一端设有热流入水口(5)，且延伸至装置外壳(1)的上方，所述螺旋管的另一端设有热流出水口(6)，且延伸至装置外壳(1)的下方，所述装置外壳(1)的右端设有冷流进水口(7)，所述装置外壳的左端设有冷流出水口(8)，所述装置外壳的两侧还焊接有法兰盘(9)。
4.一种换热器，使用了权利要求3中所述换热器的组件，其特征在于：还包括支撑台(10)、循环组件、降温组件、晃动组件和防堵塞组件，所述支撑柱(4)的底部设有滑块(11)，所述支撑台(10)的顶部设有滑槽(12)，且滑块(11)位于滑槽(12)的内腔滑动。
5.如权利要求4所述的一种换热器，其特征在于：所述所述循环组件包括存储箱(13)、循环管(14)、连接泵(15)、进水管(16)和出水管(17)，所述存储箱(13)固定连接在支撑台(10)顶部远离滑槽(12)的一端，所述循环管(14)的一端连通在冷流出水口(8)，另一端连接在存储箱(13)的右上方，所述连接泵(15)安装在存储箱和装置外壳之间(1)的位置，所述进水管(16)连接在连接泵(15)和存储箱(13)之间，所述出水管(17)连接在连接泵(15)和冷流进水口(7)之间，且出水管(17)由橡胶材料制成，所述循环管(14)靠近冷流出水口(8)的一端设有胶质部(18)。
6.如权利要求4所述的一种换热器，其特征在于：所述降温组件包括电机(19)、转杆(20)、搅拌杆(21)、底板(22)和制冷装置(23)，所述存储箱(13)的顶部设有安装架(24)，所述电机(19)固接在安装架(14)上，所述转杆(20)连接在电机(19)的输出端，所述搅拌杆(21)焊接在转杆(20)上，且位于存储箱(13)的内腔，所述底板(22)也安装在存储箱(13)的内腔，且位于转杆(20)的下方，所述制冷装置(23)安装在存储箱(13)内腔的底部，且制冷装置(23)和底板(22)上方通过管道连通。
7.如权利要求6所述的一种换热器，其特征在于：所述晃动组件包括凸轮(25)、限位板(26)、活动杆(27)、套筒(28)、活塞(29)和支杆(30)，所述凸轮(25)固接在转杆(20)上，所述限位板(26)固定连接在存储箱(13)顶部靠近装置外壳(1)的一端，所述限位板(26)上设有限位孔(31)，所述活动杆(27)为L型，且活动杆(27)穿过限位孔(31)并在存储箱(13)的顶部滑动，所述套筒(28)插接在装置外壳(1)的侧壁上，且活动杆(27)的左端延伸至套筒(28)内腔，所述活塞(29)也滑动连接在套筒(28)的内腔，所述支杆(30)固接在活塞(29)的左侧，且支杆(30)的末端为弧形。
8.如权利要求5所述的一种换热器，其特征在于：所述防堵塞组件包括支板(32)、连接杆(33)、铁球(34)、弹簧(35)以及第二弹簧(36)，所述支板(32)固接在隔板(301)的右侧，所述连接杆(33)铰接在支板(32)上，所述铁球(34)固接在连接杆(33)的底部，且位于过滤网(302)的上方，所述弹簧(35)安装在连接杆(33)和隔板(301)之间，所述第二弹簧(36)安装在靠近装置外壳(1)右侧的所述滑块(11)和滑槽(12)内壁之间。
9.如权利要求8所述的一种换热器，其特征在于：所述支撑台的上方还设有机械式抽排组件，所述机械式抽排组件包括转轴(37)、传动盘(38)、传动带(39)、锥齿轮(40)和第二锥齿轮(41)，所述转轴(37)转动连接在支撑台(10)上，所述传动盘(38)固接在转轴(37)的上端，所述转杆(20)上也安装有传动盘(38)，所述传动带(39)套接在两组所述传动盘(38)之间，所述锥齿轮(40)安装在转轴(37)靠近连接泵(15)的位置，所述第二锥齿轮(41)安装在连接泵(15)的动力轴上，且锥齿轮(40)和第二锥齿轮(41)传动连接。
10.如权利要求9所述的一种换热器，其特征在于：所述支撑台的下方还设有风冷组件，所述风冷组件包括安装杆(42)、链轮(43)、链条(44)和扇叶(45)，所述循环管(14)靠近支撑台(10)下方的位置设有弯折部(46)，所述安装杆(42)转动连接在支撑台(10)的底部，所述链轮(43)和扇叶(45)从上到下依次固接在安装杆(42)上，且位于弯折部(46)的上方，所述安装杆(42)、扇叶(45)和链轮(43)均设有多组，所述转轴(37)的下端穿过支撑台(10)的位置也安装有链轮(43)和扇叶(45)，所述链条(44)套接在多组所述链轮(43)之间。
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