CN114198279A - 一种活塞式节能型气体压缩机 - Google Patents

一种活塞式节能型气体压缩机 Download PDF

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Abstract

本发明公开了一种活塞式节能型气体压缩机，包括安装箱体，所述安装箱体的上表面固定连接有气缸，所述安装箱体的内壁底部固定连接有T形板，所述T形板的右侧外壁开设有通孔并通过该通孔定轴转动连接有转轴一，所述安装箱体的内壁底部固定安装有驱动电机，所述驱动电机的输出端与转轴一的背面固定连接，所述转轴一的正面固定连接有齿轮一，此时工形板受到抽液壳体内壁的挤压而收缩进入凹槽内部，同时挤压弹簧，因此当转轴二带动转盘进行单向转动时，能够将抽液壳体内部的冷却液单向传输进而冷却管内部，由于冷却管缠绕在气缸的外壁，抽液壳体内部的冷却液进入冷却管内部后，会与气缸外壁的热量进行热交换，进而对气缸进行液冷降温。

Description

一种活塞式节能型气体压缩机
技术领域
本发明涉及压缩机技术领域，具体为一种活塞式节能型气体压缩机。
背景技术
在我国石油化工工业持续发展的背景下，当前往复活塞式压缩机的应用已经十分广泛，无论是对天然气的长距离管道输送，还是气井注采作业，都必须要依靠往复活塞式压缩机来实现，而往复活塞式压缩机的能耗问题，也同样会对各项石油化工生产工作带来直接的影响。由此可见，往复活塞式压缩机的能耗问题处理具有着非常重要的意义，而对于往复活塞式压缩机节能降耗技术应用的相关研究，在当前则是十分必要且迫切的。
往复活塞式压缩机在运行过程中，气缸很容易在摩擦力的影响下出现气缸温度升高的情况，使得压缩机过热、过载，导致压缩机额外损耗能量，严重时会造成压缩机缸体破损，给安全造成隐患。
发明内容
本发明的目的在于提供一种活塞式节能型气体压缩机，具备降温效果好，自动添加润滑油，节能效果好的优点，解决了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：一种活塞式节能型气体压缩机，包括安装箱体，所述安装箱体的上表面固定连接有气缸，所述安装箱体的内壁底部固定连接有T形板，所述T形板的右侧外壁开设有通孔并通过该通孔定轴转动连接有转轴一，所述安装箱体的内壁底部固定安装有驱动电机，所述驱动电机的输出端与转轴一的背面固定连接，所述转轴一的正面固定连接有齿轮一，所述T形板的左侧外壁开设有通孔并通过该通孔定轴转动连接有转轴二，所述转轴二的正面固定连接有与齿轮一啮合的齿轮二，所述安装箱体的背面设置有用于为气缸降温的液冷机构。
优选的，所述液冷机构包括抽液壳体，所述抽液壳体的外壁与安装箱体的背面固定连接，所述抽液壳体的内壁偏心位置定轴转动连接有转盘，所述转盘的底部与抽液壳体的内壁底部贴合，所述转轴二远离齿轮二的一端贯穿安装箱体和抽液壳体的外壁并与转盘的轴心位置固定连接，所述转盘的外壁开设有三组均匀分布的凹槽，所述凹槽的内壁固定连接有弹簧，所述弹簧远离转轴二的一端固定连接有用于拨动抽液壳体内部冷却液流动的工形板。
优选的，所述抽液壳体的外壁左右两侧均开设有通孔且两组所述通孔之间设置有冷却管，所述冷却管缠绕在气缸的外壁。
优选的，所述气缸的外壁固定连接有用于给冷却管散热的散热筒，所述散热筒的内壁与缠绕在气缸外壁的冷却管表面贴合。
优选的，所述齿轮一和齿轮二的正面偏心位置均活动连接有活动杆，两组所述活动杆的顶端之间设置有连接板，所述连接板的顶部中间位置固定连接有活塞杆，所述活塞杆的顶端固定连接有活塞块，所述活塞块与气缸的内壁滑动连接。
优选的，所述气缸的内壁上侧固定连接有用于吸收气缸内壁热量的吸热板，所述吸热板的底部左侧活动连接有密封板一，所述吸热板的顶部右侧活动连接有密封板二，所述吸热板的外壁相对密封板一和密封板二位置均开设有通孔，所述气缸的左侧壁固定连接有用于抽取气体的进气管，所述气缸的右侧壁固定连接有用于排放加压气体的出气管。
优选的，所述吸热板的顶部中间位置固定连接有注油壳体，所述气缸的上表面固定连接有储油箱，所述储油箱的内部设置有取油筒，所述储油箱内部润滑液的液面高度高于取油筒的上表面，所述取油筒的底部固定连接有导油管，所述导油管的底端贯穿储油箱和气缸的外壁并延伸至注油壳体内部。
优选的，所述导油管的底端固定连接有活塞板，所述注油壳体的内壁底部与活塞板的底部之间设置有钛镍合金，所述导油管的外壁开设有出油口，所述导油管的外壁相对出油口的上下两侧均固定连接有密封垫，所述注油壳体的外壁固定连接有输油管，所述输油管靠近注油壳体的一端贯穿注油壳体的外壁并延伸至注油壳体内部，所述输油管的上方管口位于出油口的上方，所述输油管远离注油壳体的一端贯穿吸热板的外壁并延伸至吸热板的下侧。
与现有技术相比，本发明的有益效果如下：
1.为了防止往复活塞式压缩机在运行过程中，气缸很容易在活塞块的摩擦力的影响下出现气缸温度升高的情况，需要对气缸进行降温，通过转盘转动带动工形板同步转动，通过设置弹簧，使得工形板的外壁始终与抽液壳体的内壁贴合，当工形板从抽液壳体的内壁上方向下方移动时，此时工形板受到抽液壳体内壁的挤压而收缩进入凹槽内部，同时挤压弹簧，因此当转轴二带动转盘进行单向转动时，能够将抽液壳体内部的冷却液单向传输进而冷却管内部，由于冷却管缠绕在气缸的外壁，抽液壳体内部的冷却液进入冷却管内部后，会与气缸外壁的热量进行热交换，进而对气缸进行液冷降温。
2.冷却管内部的冷却液吸收气缸的热量后，热量会通过散热筒加速散发，散发热量后的冷却液再次进入抽液壳体内部，实现对气缸的循环式冷却，防止气缸外壁温度过高造成压缩机过热、过载的现象，导致压缩机额外损耗能量，不利于节能减排，严重时会造成压缩机缸体破损，给安全造成隐患。
3.当活塞块向上滑动时，气缸内工作容积缩小，气体压力升高，此时密封板一关闭，当气缸内压力达到并略高于排气压力时，密封板二打开，气体从出气管排出，直到活塞块运动到极限位置为止，当活塞块再次反向运动时，上述过程重复出现，总之，活塞块往复一次，气缸内相继实现进气、压缩、排气的过程，即完成一个工作循环，由于气缸内部温度过高时，会导致活塞块和气缸内壁的摩擦进一步加剧，因此需要定时添加润滑油。
4.当气缸内部温度降低后，此时钛镍合金由于活塞板的压力作用再次被挤压变形，因此活塞板和导油管开始同步向下滑动，进而带动取油筒再次浸入储油箱内部的润滑油中，实现对取油筒内部的自动补油功能，为下次添加润滑油做准备，使得操作更加智能便捷。
附图说明
图1为本发明结构示意图；
图2为本发明散热筒结构示意图；
图3为本发明齿轮一结构示意图；
图4为本发明冷却管结构示意图；
图5为本发明T形板结构示意图；
图6为本发明活塞结构示意图；
图7为本发明A结构放大示意图；
图8为本发明注油壳体结构示意图；
图9为本发明抽液壳体结构示意图。
图中：1、安装箱体；2、气缸；3、进气管；4、出气管；5、散热筒；6、T形板；7、转轴一；8、齿轮一；9、驱动电机；10、转轴二；11、齿轮二；12、活动杆；13、连接板；14、活塞杆；15、活塞块；16、吸热板；17、密封板一；18、密封板二；19、注油壳体；20、储油箱；21、取油筒；22、导油管；23、活塞板；24、钛镍合金；25、出油口；26、密封垫；27、输油管；28、抽液壳体；29、转盘；30、凹槽；31、弹簧；32、工形板；33、冷却管。
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做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。
实施例一：
如图1-图5所示，一种活塞式节能型气体压缩机，包括安装箱体1，安装箱体1的上表面固定连接有气缸2，安装箱体1的内壁底部固定连接有T形板6，T形板6的右侧外壁开设有通孔并通过该通孔定轴转动连接有转轴一7，安装箱体1的内壁底部固定安装有驱动电机9，驱动电机9的输出端与转轴一7的背面固定连接，转轴一7的正面固定连接有齿轮一8，T形板6的左侧外壁开设有通孔并通过该通孔定轴转动连接有转轴二10，转轴二10的正面固定连接有与齿轮一8啮合的齿轮二11，安装箱体1的背面设置有用于为气缸2降温的液冷机构。
为了防止往复活塞式压缩机在运行过程中，气缸2很容易在活塞块15的摩擦力的影响下出现气缸温度升高的情况，需要对气缸2进行降温，启动驱动电机9，通过驱动电机9带动转轴一7进行转动，进而带动齿轮一8进行转动，进而进而带动与齿轮一8啮合连接的齿轮二11同步转动，进而带动转轴二10进行转动。
如图9所示，液冷机构包括抽液壳体28，抽液壳体28的外壁与安装箱体1的背面固定连接，抽液壳体28的内壁偏心位置定轴转动连接有转盘29，转盘29的底部与抽液壳体28的内壁底部贴合，转轴二10远离齿轮二11的一端贯穿安装箱体1和抽液壳体28的外壁并与转盘29的轴心位置固定连接，转盘29的外壁开设有三组均匀分布的凹槽30，凹槽30的内壁固定连接有弹簧31，弹簧31远离转轴二10的一端固定连接有用于拨动抽液壳体28内部冷却液流动的工形板32。
通过转轴二10转动带动转盘29进行转动，由于转盘29处于抽液壳体28内壁的偏心位置且转盘29的底部与抽液壳体28的内壁底部贴合，因此抽液壳体28内部的冷却液无法从抽液壳体28内壁底部穿过，通过转盘29转动带动工形板32同步转动，通过设置弹簧31，使得工形板32的外壁始终与抽液壳体28的内壁贴合，当工形板32从抽液壳体28的内壁上方向下方移动时，此时工形板32受到抽液壳体28内壁的挤压而收缩进入凹槽30内部，同时挤压弹簧31，因此当转轴二10带动转盘29进行单向转动时，能够将抽液壳体28内部的冷却液单向传输进而冷却管33内部。
如图4所示，抽液壳体28的外壁左右两侧均开设有通孔且两组通孔之间设置有冷却管33，冷却管33缠绕在气缸2的外壁。
由于冷却管33缠绕在气缸2的外壁，抽液壳体28内部的冷却液进入冷却管33内部后，会与气缸2外壁的热量进行热交换，进而对气缸2进行液冷降温。
如图2所示，气缸2的外壁固定连接有用于给冷却管33散热的散热筒5，散热筒5的内壁与缠绕在气缸2外壁的冷却管33表面贴合。
冷却管33内部的冷却液吸收气缸2的热量后，热量会通过散热筒5加速散发，散发热量后的冷却液再次进入抽液壳体28内部，实现对气缸2的循环式冷却。
如图3所示，齿轮一8和齿轮二11的正面偏心位置均活动连接有活动杆12，两组活动杆12的顶端之间设置有连接板13，连接板13的顶部中间位置固定连接有活塞杆14，活塞杆14的顶端固定连接有活塞块15，活塞块15与气缸2的内壁滑动连接。
当齿轮一8和齿轮二11进行转动时，会带动两组活动杆12位于齿轮一8和齿轮二11表面的一端同步移动，进而带动活动杆12周期性上下移动，进而带动连接板13和活塞杆14周期性上下移动，进而带动活塞块15在气缸2的内壁周期性上下滑动，当活塞块15在气缸2内壁向下滑动时，此时气缸2内的工作容积逐渐增大，这时，汽体即沿着进气管3推开密封板一17而进入气缸2，直到工作容积变到最大时为止，此时活塞块15开始向上滑动，当活塞块15向上滑动时，气缸2内工作容积缩小，气体压力升高，此时密封板一17关闭，当气缸2内压力达到并略高于排气压力时，密封板二18打开，气体从出气管4排出，直到活塞块15运动到极限位置为止，当活塞块15再次反向运动时，上述过程重复出现，总之，活塞块15往复一次，气缸2内相继实现进气、压缩、排气的过程，即完成一个工作循环。
实施例二：
如图7所示，在实施例一的基础上，进一步的扩充：气缸2的内壁上侧固定连接有用于吸收气缸2内壁热量的吸热板16，吸热板16的底部左侧活动连接有密封板一17，吸热板16的顶部右侧活动连接有密封板二18，吸热板16的外壁相对密封板一17和密封板二18位置均开设有通孔，气缸2的左侧壁固定连接有用于抽取气体的进气管3，气缸2的右侧壁固定连接有用于排放加压气体的出气管4。
由于气缸2内部温度过高时，会导致活塞块15和气缸2内壁的摩擦进一步加剧，因此需要定时添加润滑油，当气缸2内部温度达到一定值时，吸热板16吸收气缸2内部热量并传递给注油壳体19内部的钛镍合金24，由于钛镍合金24是一种形状记忆合金，形状记忆合金是能将自身的塑性变形在某一特定温度下自动恢复为原始形状的特种合金，具有良好的可塑性。
如图7所示，吸热板16的顶部中间位置固定连接有注油壳体19，气缸2的上表面固定连接有储油箱20，储油箱20的内部设置有取油筒21，储油箱20内部润滑液的液面高度高于取油筒21的上表面，取油筒21的底部固定连接有导油管22，导油管22的底端贯穿储油箱20和气缸2的外壁并延伸至注油壳体19内部。
当气缸2内部温度降低后，此时钛镍合金24由于活塞板23的压力作用再次被挤压变形，因此活塞板23和导油管22开始同步向下滑动，进而带动取油筒21再次浸入储油箱20内部的润滑油中，实现对取油筒21内部的自动补油功能，为下次添加润滑油做准备，使得操作更加智能便捷。
如图8所示，导油管22的底端固定连接有活塞板23，注油壳体19的内壁底部与活塞板23的底部之间设置有钛镍合金24，导油管22的外壁开设有出油口25，导油管22的外壁相对出油口25的上下两侧均固定连接有密封垫26，注油壳体19的外壁固定连接有输油管27，输油管27靠近注油壳体19的一端贯穿注油壳体19的外壁并延伸至注油壳体19内部，输油管27的上方管口位于出油口25的上方，输油管27远离注油壳体19的一端贯穿吸热板16的外壁并延伸至吸热板16的下侧。
通过活塞板23向上滑动带动导油管22和取油筒21同步向上滑动，进而带动出油口25逐渐向输油管27的管口位置靠近，当输油管27的顶部与出油口25连通后，此时取油筒21内部的润滑油便会由于重力作用下落至导油管22内部，并通过出油口25流入输油管27内壁，输油管27的底端开始对活塞块15的上表面滴加润滑油，保证活塞块15外壁与气缸2内壁润滑度，减少活塞块15做功时的能量损耗，具有节能减排功能。
本方案实施例一的工作原理：该活塞式节能型气体压缩机在使用时，为了防止往复活塞式压缩机在运行过程中，气缸2很容易在活塞块15的摩擦力的影响下出现气缸温度升高的情况，需要对气缸2进行降温；
启动驱动电机9，通过驱动电机9带动转轴一7进行转动，进而带动齿轮一8进行转动，进而进而带动与齿轮一8啮合连接的齿轮二11同步转动，进而带动转轴二10进行转动；
通过转轴二10转动带动转盘29进行转动，由于转盘29处于抽液壳体28内壁的偏心位置且转盘29的底部与抽液壳体28的内壁底部贴合，因此抽液壳体28内部的冷却液无法从抽液壳体28内壁底部穿过；
通过转盘29转动带动工形板32同步转动，通过设置弹簧31，使得工形板32的外壁始终与抽液壳体28的内壁贴合，当工形板32从抽液壳体28的内壁上方向下方移动时，此时工形板32受到抽液壳体28内壁的挤压而收缩进入凹槽30内部，同时挤压弹簧31；
因此当转轴二10带动转盘29进行单向转动时，能够将抽液壳体28内部的冷却液单向传输进而冷却管33内部，由于冷却管33缠绕在气缸2的外壁，抽液壳体28内部的冷却液进入冷却管33内部后，会与气缸2外壁的热量进行热交换，进而对气缸2进行液冷降温；
冷却管33内部的冷却液吸收气缸2的热量后，热量会通过散热筒5加速散发，散发热量后的冷却液再次进入抽液壳体28内部，实现对气缸2的循环式冷却；
防止气缸2外壁温度过高造成压缩机过热、过载的现象，导致压缩机额外损耗能量，不利于节能减排，严重时会造成压缩机缸体破损，给安全造成隐患；
同时，当齿轮一8和齿轮二11进行转动时，会带动两组活动杆12位于齿轮一8和齿轮二11表面的一端同步移动，进而带动活动杆12周期性上下移动，进而带动连接板13和活塞杆14周期性上下移动，进而带动活塞块15在气缸2的内壁周期性上下滑动；
当活塞块15在气缸2内壁向下滑动时，此时气缸2内的工作容积逐渐增大，这时，汽体即沿着进气管3推开密封板一17而进入气缸2，直到工作容积变到最大时为止，此时活塞块15开始向上滑动；
当活塞块15向上滑动时，气缸2内工作容积缩小，气体压力升高，此时密封板一17关闭，当气缸2内压力达到并略高于排气压力时，密封板二18打开，气体从出气管4排出，直到活塞块15运动到极限位置为止；
当活塞块15再次反向运动时，上述过程重复出现，总之，活塞块15往复一次，气缸2内相继实现进气、压缩、排气的过程，即完成一个工作循环。
实施例二工作原理：由于气缸2内部温度过高时，会导致活塞块15和气缸2内壁的摩擦进一步加剧，因此需要定时添加润滑油；
当气缸2内部温度达到一定值时，吸热板16吸收气缸2内部热量并传递给注油壳体19内部的钛镍合金24，由于钛镍合金24是一种形状记忆合金，形状记忆合金是能将自身的塑性变形在某一特定温度下自动恢复为原始形状的特种合金，具有良好的可塑性；
常温下钛镍合金24被压缩变形，当钛镍合金24吸收了气缸2内部的热量后，开始受热膨胀，进而推动活塞板23向上滑动；
通过活塞板23向上滑动带动导油管22和取油筒21同步向上滑动，进而带动出油口25逐渐向输油管27的管口位置靠近，当输油管27的顶部与出油口25连通后，此时取油筒21内部的润滑油便会由于重力作用下落至导油管22内部，并通过出油口25流入输油管27内壁，输油管27的底端开始对活塞块15的上表面滴加润滑油，保证活塞块15外壁与气缸2内壁润滑度，减少活塞块15做功时的能量损耗，具有节能减排功能；
通过设置两组密封垫26，防止导油管22上下移动过程中，润滑油从出油口25位置外泄的现象，提高装置的密封性；
当气缸2内部温度降低后，此时钛镍合金24由于活塞板23的压力作用再次被挤压变形，因此活塞板23和导油管22开始同步向下滑动，进而带动取油筒21再次浸入储油箱20内部的润滑油中，实现对取油筒21内部的自动补油功能，为下次添加润滑油做准备，使得操作更加智能便捷。
尽管已经示出和描述了本发明的实施例，对于本领域的普通技术人员而言，可以理解在不脱离本发明的原理和精神的情况下可以对这些实施例进行多种变化、修改、替换和变型，本发明的范围由所附权利要求及其等同物限定。

Claims (8)

1.一种活塞式节能型气体压缩机，其特征在于：包括安装箱体(1)，所述安装箱体(1)的上表面固定连接有气缸(2)，所述安装箱体(1)的内壁底部固定连接有T形板(6)，所述T形板(6)的右侧外壁开设有通孔并通过该通孔定轴转动连接有转轴一(7)，所述安装箱体(1)的内壁底部固定安装有驱动电机(9)，所述驱动电机(9)的输出端与转轴一(7)的背面固定连接，所述转轴一(7)的正面固定连接有齿轮一(8)，所述T形板(6)的左侧外壁开设有通孔并通过该通孔定轴转动连接有转轴二(10)，所述转轴二(10)的正面固定连接有与齿轮一(8)啮合的齿轮二(11)，所述安装箱体(1)的背面设置有用于为气缸(2)降温的液冷机构。
2.根据权利要求1所述的一种活塞式节能型气体压缩机，其特征在于：所述液冷机构包括抽液壳体(28)，所述抽液壳体(28)的外壁与安装箱体(1)的背面固定连接，所述抽液壳体(28)的内壁偏心位置定轴转动连接有转盘(29)，所述转盘(29)的底部与抽液壳体(28)的内壁底部贴合，所述转轴二(10)远离齿轮二(11)的一端贯穿安装箱体(1)和抽液壳体(28)的外壁并与转盘(29)的轴心位置固定连接，所述转盘(29)的外壁开设有三组均匀分布的凹槽(30)，所述凹槽(30)的内壁固定连接有弹簧(31)，所述弹簧(31)远离转轴二(10)的一端固定连接有用于拨动抽液壳体(28)内部冷却液流动的工形板(32)。
3.根据权利要求2所述的一种活塞式节能型气体压缩机，其特征在于：所述抽液壳体(28)的外壁左右两侧均开设有通孔且两组所述通孔之间设置有冷却管(33)，所述冷却管(33)缠绕在气缸(2)的外壁。
4.根据权利要求3所述的一种活塞式节能型气体压缩机，其特征在于：所述气缸(2)的外壁固定连接有用于给冷却管(33)散热的散热筒(5)，所述散热筒(5)的内壁与缠绕在气缸(2)外壁的冷却管(33)表面贴合。
5.根据权利要求1所述的一种活塞式节能型气体压缩机，其特征在于：所述齿轮一(8)和齿轮二(11)的正面偏心位置均活动连接有活动杆(12)，两组所述活动杆(12)的顶端之间设置有连接板(13)，所述连接板(13)的顶部中间位置固定连接有活塞杆(14)，所述活塞杆(14)的顶端固定连接有活塞块(15)，所述活塞块(15)与气缸(2)的内壁滑动连接。
6.根据权利要求1所述的一种活塞式节能型气体压缩机，其特征在于：所述气缸(2)的内壁上侧固定连接有用于吸收气缸(2)内壁热量的吸热板(16)，所述吸热板(16)的底部左侧活动连接有密封板一(17)，所述吸热板(16)的顶部右侧活动连接有密封板二(18)，所述吸热板(16)的外壁相对密封板一(17)和密封板二(18)位置均开设有通孔，所述气缸(2)的左侧壁固定连接有用于抽取气体的进气管(3)，所述气缸(2)的右侧壁固定连接有用于排放加压气体的出气管(4)。
7.根据权利要求6所述的一种活塞式节能型气体压缩机，其特征在于：所述吸热板(16)的顶部中间位置固定连接有注油壳体(19)，所述气缸(2)的上表面固定连接有储油箱(20)，所述储油箱(20)的内部设置有取油筒(21)，所述储油箱(20)内部润滑液的液面高度高于取油筒(21)的上表面，所述取油筒(21)的底部固定连接有导油管(22)，所述导油管(22)的底端贯穿储油箱(20)和气缸(2)的外壁并延伸至注油壳体(19)内部。
8.根据权利要求7所述的一种活塞式节能型气体压缩机，其特征在于：所述导油管(22)的底端固定连接有活塞板(23)，所述注油壳体(19)的内壁底部与活塞板(23)的底部之间设置有钛镍合金(24)，所述导油管(22)的外壁开设有出油口(25)，所述导油管(22)的外壁相对出油口(25)的上下两侧均固定连接有密封垫(26)，所述注油壳体(19)的外壁固定连接有输油管(27)，所述输油管(27)靠近注油壳体(19)的一端贯穿注油壳体(19)的外壁并延伸至注油壳体(19)内部，所述输油管(27)的上方管口位于出油口(25)的上方，所述输油管(27)远离注油壳体(19)的一端贯穿吸热板(16)的外壁并延伸至吸热板(16)的下侧。
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