CN113931900A - 一种三段式双拨叉气动执行器 - Google Patents

Abstract

本发明涉及气动执行器技术领域，具体的说是一种三段式双拨叉气动执行器；包括插销、一号块、三号槽、四号槽活塞、箱体、五号槽和滚柱；当气孔A内部进行进气时，箱体内气体增加，导致箱体内气压增强，从而导致气体推动活塞向箱体两侧进行运动，当活塞进行运动时，活塞带动一号齿杆进行运动，齿杆与齿轮进行啮合，传动轴进行运动，当传动轴带动拨叉进行运动，拨叉带动插销在四号槽内进行滑动，通过一号块设置，从而使拨叉在与四号槽和三号槽之间的摩擦力减小，从而使执行器更好的适应扭矩大的情况。

Description

一种三段式双拨叉气动执行器

技术领域

本发明涉及气动执行器技术领域，具体的说是一种三段式双拨叉气动执行器。

背景技术

传统双拨叉式双作用气动执行器，缸体部分采用的是一体式缸体，对于输出扭矩较小输出扭矩小于2000N.m的执行器来说材料成本和装配都是比较经济的，但是对于输出扭矩较大的执行器输出扭矩大于2000N.m的执行器来说，采用一体式的缸体，在材料成本，整机装配和维修等方面来说都不是最佳的选择。

现有技术中也出现了一项专利关于一种三段式双拨叉气动执行器的技术方案，如申请号为CN2017212413574的一项中国专利公开了一种双拨叉双作用气动执行器，包括气缸，于所述气缸的两端密封连接端盖，拨叉设置于所述气缸的内部，在所述拨叉的轴心通过弹簧销连接传动轴，沿所述拨叉的外周开设一对开口槽，于所述开口槽内通过传动销与活塞伸入气缸的一端抵接，所述活塞的另一端与限位螺栓的一端抵接，所述限位螺栓的另一端伸出端盖并与螺母螺纹连接。

上述现有技术通过设置：气缸、端盖、拨叉、弹簧销和传动轴，使上述申请能减少大部分零件，且提高了传动效率，节约了生产和装配成本；但现有技术中对目前输出扭矩在2000N.m左右的执行器缸体的型材的平面度和圆柱度很难保证，对工艺要求非常高，这样也就加大了缸体的成本，且现有技术为一体式缸体，当出现问题时，现有技术不方便整机装配和后期维修。

鉴于此，本发明提出一种三段式双拨叉气动执行器，解决了上述问题。

发明内容

为了弥补现有技术的不足，解决现有技术中输出扭矩在2000N.m左右的执行器缸体的型材的平面度和圆柱度很难保证，对工艺要求非常高，这样也就加大了缸体的成本，且现有技术为一体式缸体，当出现问题时，现有技术不方便整机装配和后期维修的问题；本发明提出了一种三段式双拨叉气动执行器。

本发明解决其技术问题所采用的技术方案是：一种三段式双拨叉气动执行器，包括箱体、气缸缸体和缸盖；所述箱体位于气缸缸体的左右两端中部，所述箱体的左右两侧面为为活塞构成，两个所述活塞远离箱体的一侧为气缸缸体，所述活塞与气缸缸体内壁间歇配合，所述活塞外圈开设有一号槽，所述一号槽内设置固连有弹性片，所述弹性片另一端与箱体内部固连；所述缸盖位于气缸缸体远离箱体的一端，所述缸盖与气缸缸体螺栓连接；所述箱体上端面开设有气孔A和气孔B，所述气孔A与箱体内部连通，所述箱体内部设置有通气管，所述通气管两端穿过活塞位于气缸缸体内部，且通气管与活塞滑动连接，所述气孔B与通气管连通；所述箱体内设置有拨叉，所述拨叉中部开设有二号槽，所述二号槽内嵌接有传动轴，所述传动轴一端伸出箱体侧壁，所述传动轴一侧设置固连有齿轮，所述活塞远离气缸缸体的一侧固连有齿杆，所述齿杆上的齿与齿轮啮合，所述拨叉两端开设有三号槽，所述三号槽内滑动连接有插销，所述箱体内壁开设有四号槽，所述四号槽为弧形设置，所述插销一端滑动连接在四号槽内，所述箱体一侧设置有限位螺栓，所述限位螺栓穿过箱体内壁，位于箱体内部；

使用时，通过使气动执行器分为箱体、气缸缸体和缸盖三部分，且使三部分通过螺栓进行连接，使三部分为拆卸式连接，当启动执行器对阀门进行开关控制时，使气体通气，气体通过箱体上部的气孔A进入到箱体中，箱体内部的气体增加，气压增强，使气体推动活塞分别往缸体左右两侧运动，当活塞进行运动时，一号槽内的弹性片进行伸缩，由于活塞与箱体内壁之间通过间隙配合，使活塞与气缸缸体之间的摩擦力减小，从而使活塞与气缸缸体内壁之间进行摩擦时，活塞所产生的热量减小，从而提高了活塞的使用效率；活塞和拨叉之间通过齿杆进行连接，当活塞进行运动时，齿杆随着活塞进行运动，齿杆与齿轮进行啮合，使活塞带动传动轴运动，传动轴带动拨叉的转动，传动轴的转动来开启或者关闭与之相连接的阀门，本过程活塞的运动位置依靠箱体上的限位螺栓来进行限位；气体通过箱体下部的气孔B，经过通气管进入气缸缸体内，气体推动活塞从气缸缸体的两侧向中间部分运动，活塞的运会带动拨叉和传动轴往相反的方向转动，通过传动轴的转动来实现与之相连的阀门的关闭或者开启；本过程活塞的运动位置依靠箱体上的限位螺栓来进行限位，且当拨叉进行转动时，拨叉带动插销在四号槽内进行滑动，插销在三号槽内进行滑动，从而对拨叉进行限位，且通过上述陈述，使本申请可以成为输出扭矩大的执行器，从而降低了对型材的要求，且通过使气动拨叉执行器分为箱体和气缸缸体，与现有技术中一体式的气动拨叉执行器相比，降低了对型材的要求，便于装配和后期维修，降低了生产成本。

优选的，所述插销外壁转动连接有一号块，所述一号块与三号槽内壁接触，所述一号块与四号槽内壁接触；

使用时，通过使插销的外壁转动连接有一号块，使一号块与三号槽的内壁接触，使一号块与四号槽的内壁接触，当气孔A内部进行进气时，箱体内气体增加，导致箱体内气压增强，从而导致气体推动活塞向气缸缸体两侧进行运动，当活塞进行运动时，活塞带动一号齿杆进行运动，齿杆与齿轮进行啮合，传动轴进行运动，当传动轴带动拨叉进行运动，拨叉带动插销在四号槽内进行滑动，通过一号块设置，从而使拨叉在与四号槽和三号槽之间的摩擦力减小，从而使执行器更好的适应扭矩大的情况。

优选的，所述拨叉内部开设有通孔，所述通孔贯穿拨叉两侧，且通孔与二号槽垂直；

使用时，通过在拨叉内部开设通孔，使通孔贯穿拨叉两侧，使通孔与二号槽垂直，当气体通过气孔A进入箱体内部时，气体在箱体内部通过拨叉内的通孔，可以均匀的使气体进入到拨叉两侧，从而避免了当箱体内部进行通气时，箱体内部拨叉两侧的气体不同，导致气压不同，从而避免了因拨叉两侧气压不同导致活塞出现运动不同步的问题，从而在一定程度上提高了活塞运动运动的稳定性。

优选的，所述通孔与每个三号槽内壁两侧的拐角接触部分设置有斜面，四个所述斜面使通孔构成沙漏型；

使用时，通过在通孔与每个三号槽内壁两侧的拐角接触部分设置斜面，通过四个斜面使通孔构成沙漏型，当箱体内部充满气体时，继续向箱体内部进行充气，使线体内部气压进一步增强，当箱体内部气压增强时，拨叉进行转动，通过通孔使箱体内部空气通过通孔进行流通，从而减少了拨叉转动时受到的阻力，且通过在通孔和三号槽的拐角接触部分设置斜面，当拨叉进行运动时，斜面对箱体内部的起到引流的作用，从而进一步增加减小了气体对拨叉的阻力，从而本申请适用于输出扭矩大的气动执行器。

优选的，所述活塞靠近气缸缸体的两侧开设有五号槽，所述五号槽内均匀设置有滚柱，所述滚柱与五号槽转动连接，所述滚柱与气缸缸体内壁接触；

使用时，通过在活塞靠近气缸缸体的两侧均匀开设有五号槽，使五号槽内部转动连接有滚柱，当气体通过气孔A向箱体内部充气，当箱体内部气压增后，气体推动活塞向气缸缸体两端进行运动，当活塞进行运动时，滚柱与气缸缸体的内壁接触，滚柱一方面进行滚动，减小活塞与气缸缸体之间的摩擦力，使活塞与气缸缸体之间的摩擦起热降低，另一方面，滚柱对一号活塞起支撑作用，当活塞进行运动时，滚柱在减小摩擦的同时，对活塞起支撑作用，从而本申请输出扭矩大时，活塞与气缸缸体之间的摩擦减小。

优选的，所述弹性片的材质为弹性硅胶材质；

使用时，通过使弹性片的材质为弹性硅胶材质，当气体通过气孔A进入箱体内部时，箱体内部气体增加，导致箱体内的气压增强，使气体推动活塞进行运动，活塞进行运动时，一号槽内的弹性片进行伸缩，通过使弹性片为弹性橡胶材质，当箱体内部进行进气时，弹性片使活塞与气缸缸体之间进行密封，避免了气体动力浪费，从而提高了活塞的运动效率。

本发明的有益效果如下：

1.本发明所述的一种三段式双拨叉气动执行器，通过设置插销、一号块、三号槽和四号槽；当气孔A内部进行进气时，箱体内气体增加，导致箱体内气压增强，从而导致气体推动活塞向箱体两侧进行运动，当活塞进行运动时，活塞带动一号齿杆进行运动，齿杆与齿轮进行啮合，传动轴进行运动，当传动轴带动拨叉进行运动，拨叉带动插销在四号槽内进行滑动，通过一号块设置，从而使拨叉在与四号槽和三号槽之间的摩擦力减小，从而使执行器更好的适应扭矩大的情况。

2.本发明所述的一种三段式双拨叉气动执行器，通过设置活塞、箱体、五号槽和滚柱；当箱体内部气压增后，气体推动活塞向箱体两端进行运动，当活塞进行运动时，滚柱与箱体的内壁接触，滚柱一方面进行滚动。减小活塞与箱体之间的摩擦力，使活塞与箱体之间的摩擦起热降低，另一方面，滚柱对一号活塞起支撑作用，当活塞进行运动时，滚柱在减小摩擦的同时，对活塞起支撑作用，从而本申请输出扭矩大时，活塞与箱体之间的摩擦减小。

附图说明

下面结合附图对本发明作进一步说明。

图1是本发明的正视图；

图2是本发明的剖视图；

图3是图2中A处的局部放大图；

图4是图2中拨叉的等轴测视图；

图5是图2中拨叉的仰视图；

图中：箱体1、气缸缸体11、缸盖12、活塞13、齿杆131、一号槽14、弹性片15、通气管16、拨叉17、二号槽18、传动轴19、齿轮191、三号槽2、插销21、四号槽22、限位螺栓23、一号块24、通孔25、斜面26、五号槽27、滚柱28。

具体实施方式

为了使本发明实现的技术手段、创作特征、达成目的与功效易于明白了解，下面结合具体实施方式，进一步阐述本发明。

如图1至图5所示，一种三段式双拨叉气动执行器，包括箱体1、气缸缸体11和缸盖12；所述箱体1位于气缸缸体11的左右两端中部，所述箱体1的左右两侧面为为活塞13构成，两个所述活塞13远离箱体1的一侧为气缸缸体11，所述活塞13与气缸缸体11内壁间歇配合，所述活塞13外圈开设有一号槽14，所述一号槽14内设置固连有弹性片15，所述弹性片15另一端与箱体1内部固连；所述缸盖12位于气缸缸体11远离箱体1的一端，所述缸盖12与气缸缸体11螺栓连接；所述箱体1上端面开设有气孔A和气孔B，所述气孔A与箱体1内部连通，所述箱体1内部设置有通气管16，所述通气管16两端穿过活塞13位于气缸缸体11内部，且通气管16与活塞13滑动连接，所述气孔B与通气管16连通；所述箱体1内设置有拨叉17，所述拨叉17中部开设有二号槽18，所述二号槽18内嵌接有传动轴19，所述传动轴19一端伸出箱体1侧壁，所述传动轴19一侧设置固连有齿轮191，所述活塞13远离气缸缸体11的一侧固连有齿杆131，所述齿杆131上的齿与齿轮191啮合，所述拨叉17两端开设有三号槽2，所述三号槽2内滑动连接有插销21，所述箱体1内壁开设有四号槽22，所述四号槽22为弧形设置，所述插销21一端滑动连接在四号槽22内，所述箱体1一侧设置有限位螺栓23，所述限位螺栓23穿过箱体1内壁，位于箱体1内部；

使用时，通过使气动执行器分为箱体1、气缸缸体11和缸盖12三部分，且使三部分通过螺栓进行连接，使三部分为拆卸式连接，当启动执行器对阀门进行开关控制时，使气体通气，气体通过箱体1上部的气孔A进入到箱体1中，箱体1内部的气体增加，气压增强，使气体推动活塞13分别往缸体左右两侧运动，当活塞13进行运动时，一号槽14内的弹性片15进行伸缩，由于活塞13与箱体1内壁之间通过间隙配合，使活塞13与气缸缸体11之间的摩擦力减小，从而使活塞13与气缸缸体11内壁之间进行摩擦时，活塞13所产生的热量减小，从而提高了活塞13的使用效率；活塞13和拨叉17之间通过齿杆131进行连接，当活塞13进行运动时，齿杆131随着活塞13进行运动，齿杆131与齿轮191进行啮合，使活塞13带动传动轴19运动，传动轴19带动拨叉17的转动，传动轴19的转动来开启或者关闭与之相连接的阀门，本过程活塞13的运动位置依靠箱体1上的限位螺栓23来进行限位；气体通过箱体1下部的气孔B，经过通气管16进入气缸缸体11内，气体推动活塞13从气缸缸体11的两侧向中间部分运动，活塞13的运会带动拨叉17和传动轴19往相反的方向转动，通过传动轴19的转动来实现与之相连的阀门的关闭或者开启；本过程活塞13的运动位置依靠箱体1上的限位螺栓23来进行限位，且当拨叉17进行转动时，拨叉17带动插销21在四号槽22内进行滑动，插销21在三号槽2内进行滑动，从而对拨叉17进行限位，且通过上述陈述，使本申请可以成为输出扭矩大的执行器，从而降低了对型材的要求，且通过使气动拨叉17执行器分为箱体1和气缸缸体11，与现有技术中一体式的气动拨叉17执行器相比，降低了对型材的要求，便于装配和后期维修，降低了生产成本。

作为本发明的一种具体实施方式，所述插销21外壁转动连接有一号块24，所述一号块24与三号槽2内壁接触，所述一号块24与四号槽22内壁接触；

使用时，通过使插销21的外壁转动连接有一号块24，使一号块24与三号槽2的内壁接触，使一号块24与四号槽22的内壁接触，当气孔A内部进行进气时，箱体1内气体增加，导致箱体1内气压增强，从而导致气体推动活塞13向气缸缸体11两侧进行运动，当活塞13进行运动时，活塞13带动一号齿杆131进行运动，齿杆131与齿轮191进行啮合，传动轴19进行运动，当传动轴19带动拨叉17进行运动，拨叉17带动插销21在四号槽22内进行滑动，通过一号块24设置，从而使拨叉17在与四号槽22和三号槽2之间的摩擦力减小，从而使执行器更好的适应扭矩大的情况。

作为本发明的一种具体实施方式，所述拨叉17内部开设有通孔25，所述通孔25贯穿拨叉17两侧，且通孔25与二号槽18垂直；

使用时，通过在拨叉17内部开设通孔25，使通孔25贯穿拨叉17两侧，使通孔25与二号槽18垂直，当气体通过气孔A进入箱体1内部时，气体在箱体1内部通过拨叉17内的通孔25，可以均匀的使气体进入到拨叉17两侧，从而避免了当箱体1内部进行通气时，箱体1内部拨叉17两侧的气体不同，导致气压不同，从而避免了因拨叉17两侧气压不同导致活塞13出现运动不同步的问题，从而在一定程度上提高了活塞13运动运动的稳定性。

作为本发明的一种具体实施方式，所述通孔25与每个三号槽2内壁两侧的拐角接触部分设置有斜面26，四个所述斜面26使通孔25构成沙漏型；

使用时，通过在通孔25与每个三号槽2内壁两侧的拐角接触部分设置斜面26，通过四个斜面26使通孔25构成沙漏型，当箱体1内部充满气体时，继续向箱体1内部进行充气，使线体内部气压进一步增强，当箱体1内部气压增强时，拨叉17进行转动，通过通孔25使箱体1内部空气通过通孔25进行流通，从而减少了拨叉17转动时受到的阻力，且通过在通孔25和三号槽2的拐角接触部分设置斜面26，当拨叉17进行运动时，斜面26对箱体1内部的起到引流的作用，从而进一步增加减小了气体对拨叉17的阻力，从而本申请适用于输出扭矩大的气动执行器。

作为本发明的一种具体实施方式，所述活塞13靠近气缸缸体11的两侧开设有五号槽27，所述五号槽27内均匀设置有滚柱28，所述滚柱28与五号槽27转动连接，所述滚柱28与气缸缸体11内壁接触；

使用时，通过在活塞13靠近气缸缸体11的两侧均匀开设有五号槽27，使五号槽27内部转动连接有滚柱28，当气体通过气孔A向箱体1内部充气，当箱体1内部气压增后，气体推动活塞13向气缸缸体11两端进行运动，当活塞13进行运动时，滚柱28与气缸缸体11的内壁接触，滚柱28一方面进行滚动，减小活塞13与气缸缸体11之间的摩擦力，使活塞13与气缸缸体11之间的摩擦起热降低，另一方面，滚柱28对一号活塞13起支撑作用，当活塞13进行运动时，滚柱28在减小摩擦的同时，对活塞13起支撑作用，从而本申请输出扭矩大时，活塞13与气缸缸体11之间的摩擦减小。

作为本发明的一种具体实施方式，所述弹性片15的材质为弹性硅胶材质；

使用时，通过使弹性片15的材质为弹性硅胶材质，当气体通过气孔A进入箱体1内部时，箱体1内部气体增加，导致箱体1内的气压增强，使气体推动活塞13进行运动，活塞13进行运动时，一号槽14内的弹性片15进行伸缩，通过使弹性片15为弹性橡胶材质，当箱体1内部进行进气时，弹性片15使活塞13与气缸缸体11之间进行密封，避免了气体动力浪费，从而提高了活塞13的运动效率。

具体工作流程如下：

通过使气动执行器分为箱体1、气缸缸体11和缸盖12三部分，且使三部分通过螺栓进行连接，使三部分为拆卸式连接，当启动执行器对阀门进行开关控制时，使气体通气，气体通过箱体1上部的气孔A进入到箱体1中，箱体1内部的气体增加，气压增强，使气体推动活塞13分别往缸体左右两侧运动，当活塞13进行运动时，一号槽14内的弹性片15进行伸缩，由于活塞13与箱体1内壁之间通过间隙配合，使活塞13与气缸缸体11之间的摩擦力减小，从而使活塞13与气缸缸体11内壁之间进行摩擦时，活塞13所产生的热量减小，从而提高了活塞13的使用效率；活塞13和拨叉17之间通过齿杆131进行连接，当活塞13进行运动时，齿杆131随着活塞13进行运动，齿杆131与齿轮191进行啮合，使活塞13带动传动轴19运动，传动轴19带动拨叉17的转动，传动轴19的转动来开启或者关闭与之相连接的阀门，本过程活塞13的运动位置依靠箱体1上的限位螺栓23来进行限位；气体通过箱体1下部的气孔B，经过通气管16进入气缸缸体11内，气体推动活塞13从气缸缸体11的两侧向中间部分运动，活塞13的运会带动拨叉17和传动轴19往相反的方向转动，通过传动轴19的转动来实现与之相连的阀门的关闭或者开启；本过程活塞13的运动位置依靠箱体1上的限位螺栓23来进行限位，且当拨叉17进行转动时，拨叉17带动插销21在四号槽22内进行滑动，插销21在三号槽2内进行滑动，从而对拨叉17进行限位，且通过上述陈述，使本申请可以成为输出扭矩大的执行器，从而降低了对型材的要求，且通过使气动拨叉17执行器分为箱体1和气缸缸体11，与现有技术中一体式的气动拨叉17执行器相比，降低了对型材的要求，便于装配和后期维修，降低了生产成本。

上述前、后、左、右、上、下均以说明书附图中的图1为基准，按照人物观察视角为标准，装置面对观察者的一面定义为前，观察者左侧定义为左，依次类推。

在本发明的描述中，需要理解的是，术语“中心”、“纵向”、“横向”、“前”、“后”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“顶”、“底”“内”、“外”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本发明和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本发明保护范围的限制。

最后需要指出的是：以上实施例仅用以说明本发明的技术方案，而非对其限制。尽管参照前述实施例对本发明进行了详细的说明，本领域的普通技术人员应当理解：其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分技术特征进行等同替换；而这些修改或者替换，并不使相应技术方案的本质脱离本发明各实施例技术方案的精神和范围。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他实施例，都属于本发明保护的范围。

Claims (6)

1.一种三段式双拨叉气动执行器，其特征在于：包括箱体(1)、箱体(11)和缸盖(12)；所述箱体(1)位于箱体(11)的左右两端中部，所述箱体(1)的左右两侧面为活塞(13)构成，两个所述活塞(13)远离箱体(1)的一侧为箱体(11)，所述活塞(13)与箱体(11)内壁间歇配合，所述活塞(13)外圈开设有一号槽(14)，所述一号槽(14)内设置固连有弹性片(15)，所述弹性片(15)另一端与箱体(1)内部固连；所述缸盖(12)位于箱体(11)远离箱体(1)的一端，所述缸盖(12)与箱体(11)螺栓连接；所述箱体(1)上端面开设有气孔A和气孔B，所述气孔A与箱体(1)内部连通，所述箱体(1)内部设置有通气管(16)，所述通气管(16)两端穿过活塞(13)位于箱体(11)内部，且通气管(16)与活塞(13)滑动连接，所述气孔B与通气管(16)连通；所述箱体(1)内设置有拨叉(17)，所述拨叉(17)中部开设有二号槽(18)，所述二号槽(18)内嵌接有传动轴(19)，所述传动轴(19)一端伸出箱体(1)侧壁，所述传动轴(19)一侧设置固连有齿轮(191)，所述活塞(13)远离箱体(11)的一侧固连有齿杆(131)，所述齿杆(131)上的齿与齿轮(191)啮合，所述拨叉(17)两端开设有三号槽(2)，所述三号槽(2)内滑动连接有插销(21)，所述箱体(1)内壁开设有四号槽(22)，所述四号槽(22)为弧形设置，所述插销(21)一端滑动连接在四号槽(22)内，所述箱体(1)一侧设置有限位螺栓(23)，所述限位螺栓(23)穿过箱体(1)内壁，位于箱体(1)内部。

2.根据权利要求1所述的一种三段式双拨叉气动执行器，其特征在于：所述插销(21)外壁转动连接有一号块(24)，所述一号块(24)与三号槽(2)内壁接触，所述一号块(24)与四号槽(22)内壁接触。

3.根据权利要求2所述的一种三段式双拨叉气动执行器，其特征在于：所述拨叉(17)内部开设有通孔(25)，所述通孔(25)贯穿拨叉(17)两侧，且通孔(25)与二号槽(18)垂直。

4.根据权利要求3所述的一种三段式双拨叉气动执行器，其特征在于：所述通孔(25)与每个三号槽(2)内壁两侧的拐角接触部分设置有斜面(26)，四个所述斜面(26)使通孔(25)构成沙漏型。

5.根据权利要求4所述的一种三段式双拨叉气动执行器，其特征在于：所述活塞(13)靠近箱体(11)的两侧开设有五号槽(27)，所述五号槽(27)内均匀设置有滚柱(28)，所述滚柱(28)与五号槽(27)转动连接，所述滚柱(28)与箱体(11)内壁接触。

6.根据权利要求5所述的一种三段式双拨叉气动执行器，其特征在于：所述弹性片(15)的材质为弹性硅胶材质。

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