CN114024264A - 一种自补偿式j型线夹安装器 - Google Patents

Abstract

本发明属于电力设备技术领域，具体涉及一种自补偿式J型线夹安装器。本发明包括定位安装部，定位安装部处布置打击部，打击部包括与待旋转对象同轴布置的螺套，螺套通过打击电机驱动从而产生相对待旋转对象的同轴回转动作；该安装器还包括补偿组件；补偿组件包括同轴固接在打击电机的输出轴上的传动轴，传动轴外同轴的套设有外导套，且所述外导套与传动轴间形成止转配合，外导套的顶端同轴装配所述螺套；所述补偿组件还包括驱动外导套产生相对传动轴的轴向上行动作的弹性件。本发明可使J型线夹在并线安装过程中，螺套始终随拉紧螺母或拉紧螺杆的螺帽同步动作，直至线夹完全并沟夹紧，大大提高了线夹的使用安全性和实际安装效率。

Description

一种自补偿式J型线夹安装器

技术领域

本发明属于电力设备技术领域，具体涉及一种自补偿式J型线夹安装器。

背景技术

J型线夹是一种非承力链接的线夹，用于10kV电力线路的分支线路的副线与主干线的主线连接。J型线夹的外形参照图1所示，包括两个相互咬合的J型的导块以及引导两个导块产生相近动作的拉紧螺栓。安装时，其中一个导块的线槽内嵌有分支线路的副线，另一个导块的线槽内嵌有主干线的主线；通过拉紧螺栓与拉紧螺母的配合来紧固两个导块，使副线和主线紧密卡紧在导块上，从而通过导块实现电流衔接和引导功能。目前的J型线夹的安装已经逐渐实现半自动化，其安装流程包括：操作人员站在主线下，并将J型线夹和副线均手动固定在线夹安装器上，再将J型线夹通过线夹安装器钩挂在主干线上；之后，通过打击部自动来旋紧J型线夹处拉紧螺栓或拉紧螺母，使J型线夹的两个导块产生彼此相向动作，以便实现J型线夹相对分支线路及主干线的同时紧固功能；最后，分离线夹安装器与J型线夹，即完成整套安装流程。然而，在上述安装过程中，人们发现：由于传统线夹安装器的打击部处螺套是直接通过打击电机驱动并产生回转动作的，也即仅具备绕自身轴线的回转动作。当螺套与拉紧螺母咬合并旋转拉紧螺母时，两个导块在夹紧的过程中做相对运动，同时拉紧螺母沿拉紧螺栓旋转上行，并在此过程中拉紧螺母会逐渐的脱离螺套，进而使得螺套与拉紧螺母之间产生接触不完全现象。上述接触不完全现象，轻则使得J型线夹的装配过程效率低下，需多次频繁的启停打击电机，以便保证拉紧螺母产生回转动作；重则因螺套无法继续带动拉紧螺母，从而造成线夹夹紧力低甚至并沟失败等状况。一旦发生上述状况，操作人员就不得不人工高空作业进行排障，极其费时费力，这显然给实际线夹并沟操作带来巨大困扰。

发明内容

本发明的目的是克服上述现有技术的不足，提供一种自补偿式J型线夹安装器，以便为高空作业下的在线线夹安装操作提供基础的作业平台；本发明可使J型线夹在并线安装过程中，螺套始终随拉紧螺母或拉紧螺杆的螺帽同步动作，直至线夹完全并沟夹紧，大大提高了线夹的使用安全性和实际安装效率。

为实现上述目的，本发明采用了以下技术方案：

一种自补偿式J型线夹安装器，包括用于供线夹安放的定位安装部，定位安装部处布置有用于旋紧待旋转对象的打击部，所述打击部包括与待旋转对象同轴布置的螺套，螺套通过打击电机驱动从而产生相对待旋转对象的同轴回转动作；其特征在于：该安装器还包括在螺套产生回转动作的同时，用于驱动螺套产生相对待旋转对象的轴向相近动作的补偿组件；补偿组件包括同轴固接在打击电机的输出轴上的传动轴，传动轴外同轴的套设有外导套，且所述外导套与传动轴间形成止转配合，外导套的顶端同轴装配所述螺套；所述补偿组件还包括驱动外导套产生相对传动轴的轴向上行动作的弹性件。

优选的，所述弹性件为顶升压簧，弹性件套设在传动轴上，且弹性件的顶端向上延伸并抵紧在外导套的底端面处，弹性件的底端向下延伸并抵紧在打击电机的驱动端处。

优选的，所述传动轴为方轴，外导套的套腔外形与传动轴外壁外形适配，从而使得两者形成花键式的止转配合关系。

优选的，外导套的顶端同轴设置环形凸起，在外导套的一侧布置有用于限制外导套产生轴向上行动作的锁舌，锁舌通过动力件控制从而产生相对外导套的径向往复直线动作；当外导套处于低位的初始位置时，锁舌伸出并位于环形凸起上方，从而与环形凸起之间形成单向止口配合；当外导套处于高位的工作位置时，锁舌在动力件控制下回缩，外导套在弹性件作用下产生轴向升程动作。

优选的，所述动力件为电磁铁，锁舌与动力件之间通过复位压簧衔接彼此，以使得动力件启动时，复位压簧受力压缩从而驱使锁舌产生回缩动作；锁舌顶部的上角端布置倒角，以便于在环形凸起产生下行动作时，压迫复位压簧产生受力压缩动作。

优选的，螺套的套腔与外导套的顶端直径相吻合，且螺套的底端面由上而下的止口配合在外导套的上轴肩处，并通过紧定螺钉固接螺套与外导套。

本发明的有益效果在于：

1)、在传统的回转式拧合待旋转对象的基础上，本发明进一步的提供了一种轴向补偿组件，从而实现了螺套的“旋转+轴向行进”的复合动作目的。由于每当螺套拧转拉紧螺母甚至是拉紧螺杆处螺套时，拉紧螺母与拉紧螺套的螺纹动作会驱使两者产生相近动作，此时位于螺套内的待旋转对象也会随之产生轴向动作。本发明通过螺套的上述复合动作，每当待旋转对象行进一段距离，螺套随之产生补偿性动作，也即同步行进一段距离，以便始终确保待旋转对象可靠的位于螺套内并与螺套处螺牙间形成稳固配合，最终确保螺套相对J型线夹的可靠装配效果。

综上，本发明可为高空作业下的在线线夹安装操作提供基础的作业平台；本发明可使J型线夹在并线安装过程中，螺套始终随拉紧螺母或拉紧螺杆的螺帽同步动作，直至线夹完全并沟夹紧，大大提高了线夹的使用安全性和实际安装效率。在必要时，本发明完全可以应用在高空遥感作业环境中，也即可以服务于线上遥感技术，从而最大化的降低人为误差，同时操作人员可远离现场环境并通过显示屏进行遥感操作，最终进一步的提升实际操作的安全性和效率性。

2)、补偿组件可以为多种实现方式，如采用活塞缸装配在打击部的下方，在打击部旋转并驱动螺套产生回转动作时，活塞缸产生升程动作从而推动螺套产生轴向上行动作；又或者可以通过齿轮齿条甚至曲柄滑块等方式来驱动打击部产生上述上行动作等。作为上述方案的进一步优选方案，本发明的补偿组件被集成在打击部内，从而尽可能的保证了整体结构的紧凑性，尤其适合对体积和重量要求极高的高空作业环境所使用。具体而言，补偿组件通过传动轴与打击部集成，通过外导套及顶升压簧来保证补偿组件的使用状态，最终简便可靠的实现了既定的螺套动作目的。

3)、环形凸起的布置，一方面在于形成轴肩从而固定和定位螺套的位置；另一方面，则在于形成锁口，从而与锁舌相配合，实现螺套位置的自复位和自锁定效果。当需要拧动待旋转对象时，锁舌在电磁铁的驱动下回缩，此时环形凸起上方无阻挡，外导套在顶升压簧作用下产生轴向上行动作，即实现了螺套的“回转+轴向上行”的复合动作。当装配完毕时，需复位螺套，以便进行下一次装配；此时只需下压螺套，螺套携环形凸起一起下行并压迫锁舌，锁舌压迫复位压簧并产生回缩动作；待环形凸起越过锁舌后，锁舌会在复位压簧作用下重新伸出，即实现对外导套乃至螺套的锁死动作。显然，上述整套流程简洁可靠，且所需部件数量极低，可满足少部件和小体积下的紧凑型工件的作业需求。

附图说明

图1为传统J型线夹的立体结构示意图；

图2为线夹并沟完成后的J型线夹的立体结构示意图；

图3为带有定位锚柱的J型线夹相对本发明的其中一种实施例的装配状态图；

图4和图6为本发明的其中一种实施例的立体结构示意图；

图5为图4的侧视图；

图7为图6的剖视示意图；

图8为补偿组件的结构示意图；

图9为补偿组件的工作状态图；

图10为图4结构去除护壳后的立体结构示意图；

图11为图10的结构爆炸图；

图12为定位安装部、主线导引夹及副线锁定夹的装配结构立体图；

图13为图12的结构爆炸图；

图14为本发明的另一种实施例的立体结构示意图。

本发明各标号与部件名称的实际对应关系如下：

a-上导块 b-下导块 c-拉紧螺栓 d-拉紧螺母

e-首端槽口 f-尾端斜面 g-定位锚柱

A-主线 B-副线

10-定位安装部 11-底座 12-夹杆 12a-容纳槽

13-定位组件 13a-滑槽 13b-锁钩 13c-锚点

13d-锁止电推杆 13e-滑杆

20-打击部 21-螺套 22-打击电机 23-补偿组件

23a-传动轴 23b-外导套 23c-弹性件 23d-环形凸起

23e-锁舌 23f-动力件 23g-复位压簧

30-主线导引夹 31-主导向叉 31a-匹配槽 32-副导向叉

40-副线锁定夹 41-副锁杆

41a-支耳 41b-锁止端 41c-开关端 42-横向杆 43-副线槽

具体实施方式

为便于理解，此处结合图1-14，以传统J型线夹的安装施工为例，以下统称线夹，对本发明的具体结构及工作方式作以下进一步描述：

本发明可用于机器人等远程控制设备中；实际装配时，可将本发明固定于机械臂上，此时由于主线作为参照对象而固定不动，因此完全可由机械臂托举本发明，完成相对主线的上顶式线夹并沟作业。传统线夹安装方式为相对主线自上而下钩挂，本发明反其道的采用相对主线自下而上顶升式安装，工作时无需作跨越动作，因此可显著的降低机械臂运动复杂程度，方便机械臂对接主线操作，也更利于高空遥感机器人所使用。

实际安装前，需对如图1所示的传统线夹加以改装，也即如2所示的在上导块a的侧部打入螺钉，从而形成定位锚柱g。当然，实际操作时也可以采用打入铆钉或焊接柱体等方式来形成定位锚柱g。定位锚柱g的位置应当与定位安装部10处滑槽13a的位置对应，以便于后期安装。

本发明实际工作时，其具体结构如图3-13所示，其主要结构包括用于固定线夹的定位安装部10、用于固定副线B的副线锁定夹40以及用于装入主线A的主线导引夹30。当主线、副线均相对线夹安装到位后，再依靠带有补偿组件23的打击部来实现对拉紧螺母d的顶升旋转功能，最终实现线夹、主线A、副线B的彼此紧密固定效果。

当然，本发明作为附加件，也可以应用在下挂式安装器上，如图14所示，一样可实现其工作目的。

此处为便于描述，仍以上顶式线夹安装结构为例，作以下描述：

一、定位安装部10

定位安装部10外形呈如图3-7及图10-13所示，其包括底座11、由底座11处向上延伸两根夹杆12或夹板以及定位组件13。两根夹杆12彼此板面平行布置，且构成相邻面的其中一个内侧面或两个内侧面上均相应布置滑槽13a，从而可供如图2所示的线夹处定位锚柱g卡入；卡入后的状态参照图6所示。由于本发明采用上顶式装配方式，因此打击部20由下向上打击时，优选应当确保上导块a处于固定状态，方便带有自补偿功能的打击部20拧动拉紧螺母d，并带动拉紧螺母d乃至下导块b产生相对上导块a的上行动作。

当需要上导块a处于固定姿态时，参照图5-6及图12-13所示，一方面，在开设滑槽13a时，滑槽13a的下槽端不到底，也即存在封口端，此时下槽端自然构成了限制上导块a下行的止口台阶。另一方面，滑槽13a的上槽端，由于既需要供定位锚柱g由上而下插入，又需要限制上导块a上行，因此如图12-13所示的布置了锁定机构。该锁定机构包括“C”字状的锁钩13b，锁钩13b的底端铰接在夹杆12上，锁钩13b的顶端弯曲并穿透夹杆12后伸入滑槽13a槽腔内。在自然状态下，锁钩13b被锁止拉簧控制而始终弹性的压入滑槽13a槽腔内，并具备“定位锚柱可下行，而不可上行”的自然单向锁止功能。在需要锁钩13b主动打开，以便于线夹脱出定位安装部10时，可启动锁止电推杆13d，锁止电推杆13d的活塞杆端下行并下拉锁钩13b处的锚点13c，即可主动启动锁钩13b，使得滑槽13a的上槽端形成便于线夹脱出的打开状态。

二、副线锁定夹40

副线锁定夹40如图4-5及图12-13所示，其主要结构由副线槽43、副锁杆41及横向杆42组合形成。其中副锁杆41为两组，搭配一组横向杆42从而形成立体框架构造，以便于更好的侧向钩住副线B。副线槽43的设计目的在于提升穿线效率，同时也能配合副锁杆41来更好的咬住副线，方便副线B的快速安装。由于副线B通常采用地面安装方式，因此需关注的，是副线B在升空且和主线线夹并沟完成后，如何能无障碍的脱离本发明；有鉴于此，本发明的副锁杆41采用了“T”型片板结构。使用时，副锁杆41的水平段的一端通过支耳41a铰接在夹杆12上，另一端则构成端部逐渐上翘的锁止端41b，用于配合副线槽43，实现对副线B的咬合式固定操作。副锁杆41的竖直段则向夹杆12处延伸并形成开关端41c，同时锁止电推杆13d的活塞杆端水平穿过夹杆12上的调节孔后，与副锁杆41的开关端41c间形成抵靠或者铰接配合。这样，每当锁止电推杆13d作进程动作时，会带动开关端41c上行，此时副锁杆41产生摆动动作，即可利用锁止端41b的翘曲结构与副线槽的配合，来定位副线位置；具体参照图5所示。

三、主线导引夹30

主线导引夹30的设计目的，主要在于当将本发明由下而上的上推时，主线导引夹30的开口朝上的“V”型设计能够有效的引导主线A下行，直至主线A落入主线导引夹30处主导向叉31的匹配槽31a内。当线夹被固定后，线夹处下导块b的首端槽口e刚好与匹配槽31a等高或存在些微高度差，因此此时主线也就能可靠落入该首端槽口e内。

具体设计时，主线导引夹30如图3-7及图10-13所示的包括主导向叉31和副导向叉32，目的均在于通过各叉的引导，从而更便于主线沿导引面滑入主线导引夹30内，并最终落入下导块b处首端槽口e内；上述结构解决了传统意义上线夹安装位置不准确和线夹安装缓慢等问题，同时也简化了动作流程，更适宜于机器人所使用。副导向叉32采用活动式导向叉，起到导向作用，同时不干涉主线滑出，操作上显然更为便捷。

四、打击部20

打击部20也即本发明。实际上，打击部20是线夹夹持器内必不可少的一部分；然而，传统打击部在于通过螺套21的自旋来拧紧拉紧螺栓c的螺帽或拉紧螺母d，从而完成拧紧功能。而本发明的打击部20，则兼具了“拧紧+自补偿”的功能，尤其能在上导块a固定不动的前提下，完美匹配下导块b的大行程下的上行动作，最终通过两导块来实现对主线和副线的同时夹紧功能。

本发明所述的打击部20的具体构造参照图4及图7-11所示，其主要部分包括螺套21、驱动螺套21旋转的打击电机22以及用于提供螺套21补偿功能的补偿组件23。其中：

打击电机22的驱动端处同轴固接传动轴23a，以便实现动力传递，而传动轴23a外止转式的套接外导套23b，外导套23b的顶端固定有螺套21。当打击电机22工作时，传动轴23a随之回转，并通过与外导套23b的键连接方式来带动外导套23b转动，最终带动螺套21产生回转动作。

与此同时，外导套23b处还布置环形凸起23d，参照图8-9所示，从而与电磁锁间形成止口配合。电磁锁包括构成动力件23f的电磁铁、位于电磁铁的工作端处的锁舌23e以及连接锁舌23e与电磁铁的复位压簧23g。工作时，在复位压簧作用下，锁舌23e始终伸出至外导套23b处。当螺套21处于初始状态也即低位状态时，如图8所示的，此时锁舌23e刚好位于环形凸起23d的上方，从而压住环形凸起23d，使得外导套23b乃至螺套21不再上行。当需要使用螺套21时，此时电磁铁得电，吸取锁舌23e，锁舌23e克服复位压簧23g的力而回缩，从而解锁环形凸起23d；随后，外导套23b在构成弹性件23c的顶升压簧的作用下产生上行动作，从而带动螺套21上行，实现自补偿式的动作目的。当螺套21上行时，外导套23b相对传动轴23a上行，而同时传动轴23a又通过外导套23b施加给螺套21以旋转力，即保证了螺套21的“旋转+轴向上行”的复合式自补偿动作功能。

为便于进一步理解本发明，此处结合图1-13，对本发明的实际工作流程作以下描述：

1)、拿到传统的如图1所示的J型线夹后，对线夹进行钻孔处理，并安装螺钉，从而形成如图2所示的带有定位锚柱g的新型线夹。

2)、按下本发明的螺套21，使得螺套21下行复位；与此同时，锁止电推杆13d向下运动，锁钩13b被强制打开。当锁止电推杆13d回程并拉动锁钩13b处锚点13c，使锁钩13b完全处于打开状态后，方才安装线夹。之后，安装1)步骤的新型线夹，此时由于定位锚柱g的存在，定位锚柱g会顺着滑槽13a方向向下移动，从而具备了线夹安装迅速、安装位置的优点。线夹顺着滑槽13a可以快速，准确到达工作位置。当定位锚柱如图6所示的卡入工作位置后；两根定位锚柱g之中，下部的定位锚柱被滑槽13a的下槽端阻挡，上部的定位锚柱在后续4)步骤会被带有锁止拉簧的锁钩13b的钩头所阻挡，从而实现了对线夹的上导块a的可靠固定；此时，下导块b的首端槽口e朝上，而不采用传统下拉式夹持器的朝下安装方式。且在线夹沿滑槽13a下行的过程中，锁钩13b是处于打开状态的，也即此时锁止电推杆13d的活塞杆端持续对锁钩13b处锚点13c施予下拉力。

3)、由于锁止电推杆13d始终处于回程状态，因此副锁杆41也始终处于打开状态，也即锁止端41b始终位于容纳槽12a内。线夹安装完成后，此时经副线槽43插入副线。之后，锁止电推杆13d作进程动作，从而通过调节孔与滑杆13e的导向动作来推动副锁杆41的开关端41c，副锁杆41产生摆动动作，直至副锁杆41与副线槽配合咬住副线。此时，副线如图2所示的位于上导块a与下导块b之间处，但尚未可靠安装；而副锁杆41及副线槽43的配合能有效固定住副线，防止出现因副线脱落和移动从而造成的线夹并沟失败状况。

4)、在锁止电推杆13d作进程动作时，锁止电推杆13d的活塞杆端会逐渐放松对锁钩13b处锚点13c的压制，锁钩13b在锁止拉簧作用下复位，从而卡住线夹，完成对线夹处上导块a的上行及下行限位动作。

5)、当上述副线固定完毕，且锁钩13b复位后，通过构成动力件23f的电磁铁得电，吸取锁舌23e，释放带有环形凸起23d的外导套23b，参照图9所示。

6)、打击开始，螺套21回转并旋动拉紧螺母d。在旋紧线夹的拉紧螺母d的过程中，下导块b和拉紧螺母d不断向上运动；由于外导套23b下面的顶升压簧的弹性力，外导套23b也随之进行补偿式的上升运动，直至打击完成。

7)、线夹装配完成，锁止电推杆13d产生回程动作，带动副线锁定夹40复位并放开副线，同时锁止电推杆13d也带动锁钩13b动作，锁钩13b主动打开。随后，下拉本发明，本发明完全脱离线夹，线夹被遗留在位于高空的主线上，最终完成整个线夹并沟流程。

由于本发明为线夹倒装式的上顶安装构造，因此主线是自下而上的上顶式装配。实际工作时，本发明由机械臂托举完成作业，故主线固定不动，整个装置带副线移动。并沟主线前，副导向叉32会在重力的作用下复位，此时本发明由机械臂托举自下而上连接主线。并沟完成后，将本发明自上而下撤回，此时副导向叉32会自行转动，以免对待脱离的主线造成干涉。

当然，对于本领域技术人员而言，本发明不限于上述示范性实施例的细节，而还包括在不背离本发明的精神或基本特征的情况下，能够以其他的具体形式实现的相同或类似结构。因此，无论从哪一点来看，均应将实施例看作是示范性的，而且是非限制性的，本发明的范围由所附权利要求而不是上述说明限制，因此旨在将落在权利要求的等同要件的含义和范围内的所有变化囊括在本发明内。不应将权利要求中的任何附图标记视为限制所涉及的权利要求。

此外，应当理解，虽然本说明书按照实施方式加以描述，但并非每个实施方式仅包含一个独立的技术方案，说明书的这种叙述方式仅仅是为清楚起见，本领域技术人员应当将说明书作为一个整体，各实施例中的技术方案也可以经适当组合，形成本领域技术人员可以理解的其他实施方式。

本发明未详细描述的技术、形状、构造部分均为公知技术。

Claims (6)

1.一种自补偿式J型线夹安装器，包括用于供线夹安放的定位安装部(10)，定位安装部(10)处布置有用于旋紧待旋转对象的打击部(20)，所述打击部(20)包括与待旋转对象同轴布置的螺套(21)，螺套(21)通过打击电机(22)驱动从而产生相对待旋转对象的同轴回转动作；其特征在于：该安装器还包括在螺套(21)产生回转动作的同时，用于驱动螺套(21)产生相对待旋转对象的轴向相近动作的补偿组件(23)；补偿组件(23)包括同轴固接在打击电机(22)的输出轴上的传动轴(23a)，传动轴(23a)外同轴的套设有外导套(23b)，且所述外导套(23b)与传动轴(23a)间形成止转配合，外导套(23b)的顶端同轴装配所述螺套(21)；所述补偿组件(23)还包括驱动外导套(23b)产生相对传动轴(23a)的轴向上行动作的弹性件(23c)。

2.根据权利要求1所述的一种自补偿式J型线夹安装器，其特征在于：所述弹性件(23c)为顶升压簧，弹性件(23c)套设在传动轴(23a)上，且弹性件(23c)的顶端向上延伸并抵紧在外导套(23b)的底端面处，弹性件(23c)的底端向下延伸并抵紧在打击电机(22)的驱动端处。

3.根据权利要求2所述的一种自补偿式J型线夹安装器，其特征在于：所述传动轴(23a)为方轴，外导套(23b)的套腔外形与传动轴(23a)外壁外形适配，从而使得两者形成花键式的止转配合关系。

4.根据权利要求1或2或3所述的一种自补偿式J型线夹安装器，其特征在于：外导套(23b)的顶端同轴设置环形凸起(23d)，在外导套(23b)的一侧布置有用于限制外导套(23b)产生轴向上行动作的锁舌(23e)，锁舌(23e)通过动力件(23f)控制从而产生相对外导套(23b)的径向往复直线动作；当外导套(23b)处于低位的初始位置时，锁舌(23e)伸出并位于环形凸起(23d)上方，从而与环形凸起(23d)之间形成单向止口配合；当外导套(23b)处于高位的工作位置时，锁舌(23e)在动力件(23f)控制下回缩，外导套(23b)在弹性件(23c)作用下产生轴向升程动作。

5.根据权利要求4所述的一种自补偿式J型线夹安装器，其特征在于：所述动力件(23f)为电磁铁，锁舌(23e)与动力件(23f)之间通过复位压簧(23g)衔接彼此，以使得动力件(23f)启动时，复位压簧(23g)受力压缩从而驱使锁舌(23e)产生回缩动作；锁舌(23e)顶部的上角端布置倒角，以便于在环形凸起(23d)产生下行动作时，压迫复位压簧(23g)产生受力压缩动作。

6.根据权利要求4所述的一种自补偿式J型线夹安装器，其特征在于：螺套(21)的套腔与外导套(23b)的顶端直径相吻合，且螺套(21)的底端面由上而下的止口配合在外导套(23b)的上轴肩处，并通过紧定螺钉固接螺套(21)与外导套(23b)。

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