CN116393007A - 一种搅拌装置 - Google Patents

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CN116393007A CN202310243823.6A CN202310243823A CN116393007A CN 116393007 A CN116393007 A CN 116393007A CN 202310243823 A CN202310243823 A CN 202310243823A CN 116393007 A CN116393007 A CN 116393007A
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张兵
李芝燕
吴国峰
童国彪
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Abstract

本发明公开了一种搅拌装置，以解决现有搅拌设备容易使反应釜等用于容纳需搅拌的物料的罐体内不便于清洗的技术问题。包括：定位部件，用于附着在第一罐体内壁上并形成定位支撑结构，所述定位支撑结构具有轴体，所述轴体形成旋转轴心；搅拌部件，用于安装在所述定位支撑结构上并具有与所述轴体通过可退出插入方式配合的孔部、分布在该孔部的外围方向上的搅拌部以及连接在所述孔部与所述搅拌部之间的磁力耦合受动部；旋转驱动部件，用于安装在所述第一罐体外部并包含磁力耦合驱动部，所述磁力耦合驱动部与旋转驱动装置相连，所述磁力耦合驱动部通过所述第一罐体的壳体而与所述磁力耦合受动部进行磁力耦合。

Description

一种搅拌装置
技术领域
本发明涉及一种物料处理设备，具体涉及一种搅拌装置。
背景技术
在化工、制药等领域，常常会用到反应釜，而反应釜中通常安装有搅拌设备，从而在反应釜工作过程中实现对物料搅拌，起到保证反应一致性等作用。一般而言，现有搅拌设备都由主轴总成、动力总成和浆叶总成三大部分构成，其中，主轴总成的一部分位于反应釜的壳体内而另一部分需穿过反应釜的壳体延伸至反应釜的壳体外部，浆叶总成安装在位于反应釜的壳体内的主轴总成上，而位于反应釜的壳体外部的主轴总成则与动力总成相连。由于上述的搅拌设备的主轴总成需穿过反应釜的壳体，因此，其主轴总成与反应釜的壳体之间需要通过一套较为复杂的支撑及动密封结构相连，导致主轴总成与反应釜的壳体之间的拆装也较为复杂。在一些特定的领域中，当反应釜每处理完“一锅”物料后，都需要对反应釜内进行彻底的清洗，而上述搅拌设备很容易使得反应釜内产生一些清洗死角(尤其是当主轴总成和浆叶总成集中在反应釜底部时)，并且由于搅拌设备不易拆卸，进一步增大了清洗难度。
发明内容
本发明的目的是提供一种搅拌装置，以解决现有搅拌设备容易使反应釜等用于容纳需搅拌的物料的罐体内不便于清洗的技术问题。
本发明的一种搅拌装置，包括：定位部件，用于附着在第一罐体内壁上并形成定位支撑结构，所述定位支撑结构具有轴体，所述轴体形成旋转轴心；搅拌部件，用于安装在所述定位支撑结构上并具有与所述轴体通过可退出插入方式配合的孔部、分布在该孔部的外围方向上的搅拌部以及连接在所述孔部与所述搅拌部之间的磁力耦合受动部；旋转驱动部件，用于安装在所述第一罐体外部并包含磁力耦合驱动部，所述磁力耦合驱动部与旋转驱动装置相连，所述磁力耦合驱动部通过所述第一罐体的壳体而与所述磁力耦合受动部进行磁力耦合，以使得所述旋转驱动装置对所述磁力耦合驱动部施加的转矩非接触地传递给所述磁力耦合受动部进而驱动整个搅拌部件绕所述旋转轴心进行旋转。
作为对上述搅拌装置的进一步优化和/或细化，该搅拌装置还包括：罐体部件，用于容纳需搅拌的物料并包含所述第一罐体以及第二罐体，所述第一罐体套装在所述第二罐体的内部并用于容纳需搅拌的物料，所述第一罐体的壳体与所述第二罐体的壳体之间设有换热结构和磁力耦合驱动部安置仓，所述换热结构用于对所述第一罐体中的所述物料进行控温，所述磁力耦合驱动部安装在所述磁力耦合驱动部安置仓中，所述旋转驱动装置安装在所述第二罐体的壳体上。
作为对上述搅拌装置的进一步优化和/或细化，所述换热结构具体为由所述第一罐体的壳体与所述第二罐体的壳体之间的间隔空间所形成的换热介质输送空间；所述第二罐体的壳体上设有与该换热介质输送空间连通的换热介质输入口和换热介质输出口。
作为对上述搅拌装置的进一步优化和/或细化，所述磁力耦合驱动部安置仓具有一个周边封闭的周壁，所述周壁的一端延伸至所述第二罐体的壳体上并与所述第二罐体的壳体上的旋转驱动装置安装口相连，所述周壁的另一端靠近所述第一罐体的壳体的外侧并设有密封端盖。
作为对上述搅拌装置的进一步优化和/或细化，所述旋转驱动装置包含电机、减速器、驱动轴和连接套筒，所述连接套筒的一端通过第一法兰结构与所述旋转驱动装置安装口连接，所述连接套筒的另一端通过第二法兰结构与所述减速器的壳体连接，所述电机的壳体与所述减速器的壳体相连，所述驱动轴套装在所述连接套筒中且一端通过减速器中的减速机构与电机的输出轴相连而另一端伸入所述磁力耦合驱动部安置仓内。
作为对上述搅拌装置的进一步优化和/或细化，所述定位部件和所述搅拌部件用于安装在所述第一罐体的底部，所述旋转驱动部件用于安装在所述罐体部件的底端；所述罐体部件还包含支承在所述第一罐体下方的垫板，所述垫板通过支撑结构支撑在所述第二罐体底面上方，所述垫板上开设有与所述磁力耦合驱动部安置仓配合的让位孔。
作为对上述搅拌装置的进一步优化和/或细化，所述垫板上密布有通孔。此外，所述支撑结构具体包含连接在所述磁力耦合驱动部安置仓的侧壁与所述第二罐体内壁之间的支撑筋。
作为对上述搅拌装置的进一步优化和/或细化，所述磁力耦合驱动部和所述磁力耦合受动部中至少一者采用磁体，当所述磁力耦合驱动部和所述磁力耦合受动部均采用磁体时，所述磁力耦合驱动部的磁体与所述磁力耦合受动部的磁体相互吸引。
作为对上述搅拌装置的进一步优化和/或细化，所述磁力耦合驱动部与所述磁力耦合受动部均为圆盘状结构并同轴设置。
作为对上述搅拌装置的进一步优化和/或细化，所述定位部包含底座，所述轴体可拆卸的安装在所述底座上。
作为对上述搅拌装置的进一步优化和/或细化，所述搅拌部包括浆叶，所述浆叶的外边缘在所述搅拌部件旋转时所形成的圆的直径≤所述磁力耦合受动部的外边缘在所述搅拌部件旋转时所形成的圆的直径的2倍。
作为对上述搅拌装置的进一步优化和/或细化，所述磁力耦合受动部与所述磁力耦合驱动部之间的间距为10mm-35mm。
作为对上述搅拌装置的进一步优化和/或细化，所述轴体与所述孔部之间可旋转滑动配合，当所述搅拌部件绕所述旋转轴心进行旋转时，所述轴体与所述孔部之间相对转动，所述孔部的内孔壁和轴体的外周壁由耐磨润滑材料构成。
作为对上述搅拌装置的进一步优化和/或细化，所述孔部由一个耐磨陶瓷轴套构成，所述耐磨陶瓷轴套通过螺纹连接结构紧固在所述磁力耦合受动部中。
本发明的搅拌装置取消了穿设在第一罐体的壳体上的主轴总成，而是利用磁力耦合原理，将安装在所述第一罐体外部的旋转驱动部件输出的转矩非接触地传递给安装在所述第一罐体内部的磁力耦合受动部，从而带动搅拌部件进行旋转。由于搅拌部件与轴体通过可退出插入方式配合，搅拌部件可以从定位部件上轻易的安装和拆卸。由此，当需要清洗时，可以将搅拌部件从定位部件上拆卸下来，从而对第一罐体内部和搅拌部件、定位部件进行无死角的彻底清洗。
下面结合附图和具体实施方式对本发明做进一步的说明。本发明提供的附加的方面和优点将在下面的描述中部分给出，部分将从下面的描述中变得明显，或通过实践了解到。
附图说明
构成本说明书的一部分的附图用来辅助对本发明的理解，附图中所提供的内容及其在本说明书中有关的说明可用于解释本发明，但不构成对本发明的不当限定。
图1为本发明实施例的一种搅拌装置的外部结构示意图。
图2为本发明实施例的一种搅拌装置的外部结构示意图。
图3为本发明实施例的一种搅拌装置的内部结构示意图。
图4为本发明实施例的一种搅拌装置的局部剖视图。
具体实施方式
下面结合附图对本发明进行清楚、完整的说明。本领域普通技术人员在基于这些说明的情况下将能够实现本发明。在结合附图对本发明进行说明前，需要特别指出的是：
在包括下述说明在内的各部分中所提供的技术方案、技术特征，在不冲突的情况下，这些技术方案、技术特征可以相互组合。此外，在可能的情况下，这些技术方案、技术特征及有关的组合均可以被赋予特定的技术主题而被相关专利所保护。
下述说明中涉及到的本发明通常仅是一部分实施例而不是全部实施例，基于这些实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动的前提下所获得的所有其他实施例，都应当属于专利保护的范围。
本说明书及相应权利要求书及有关的部分中的术语“包括”、“包含”、“具有”以及它们的任何变形，意图在于覆盖不排他的包含。其他相关术语和单位，均可基于本说明书提供相关内容得到合理的解释。
图1为本发明实施例的一种搅拌装置的外部结构示意图。图2为本发明实施例的一种搅拌装置的外部结构示意图。图3为本发明实施例的一种搅拌装置的内部结构示意图。图4为本发明实施例的一种搅拌装置的局部剖视图。如图1-图4所示，本发明的一种搅拌装置，包括：定位部件10，用于附着在第一罐体41内壁上并形成定位支撑结构，所述定位支撑结构具有轴体11，所述轴体11形成旋转轴心111；搅拌部件20，用于安装在所述定位支撑结构上并具有与所述轴体11通过可退出插入方式配合的孔部、分布在该孔部的外围方向上的搅拌部21以及连接在所述孔部与所述搅拌部21之间的磁力耦合受动部22；旋转驱动部件30，用于安装在所述第一罐体41外部并包含磁力耦合驱动部31，所述磁力耦合驱动部31与旋转驱动装置32相连，所述磁力耦合驱动部31通过所述第一罐体41的壳体而与所述磁力耦合受动部22进行磁力耦合，以使得所述旋转驱动装置32对所述磁力耦合驱动部31施加的转矩非接触地传递给所述磁力耦合受动部22进而驱动整个搅拌部件21绕所述旋转轴心进行旋转。
上述“磁力耦合”的基本原理是：磁力耦合驱动部31与磁力耦合受动部22之间通过磁力相互吸引，当磁力耦合驱动部31旋转时，磁力耦合受动部22也将在磁力的带动下绕所述旋转轴心进行旋转。通常而言，所述磁力耦合驱动部31和所述磁力耦合受动部22中至少一者采用磁体。而当所述磁力耦合驱动部31和所述磁力耦合受动部22均采用磁体时，所述磁力耦合驱动部31的磁体与所述磁力耦合受动部22的磁体相互吸引。
一种可选实施方式中，所述磁力耦合驱动部31与所述磁力耦合受动部22均为圆盘状结构并同轴设置，这样所述磁力耦合驱动部31与所述磁力耦合受动部22之间的磁力较大。通常，所述磁力耦合受动部22与所述磁力耦合驱动部31之间的间距为10mm-35mm。
由于所述磁力耦合受动部22位于第一罐体41内部，工作时会与第一罐体41中的物料接触，为了避免磁力耦合受动部22的磁体与物料直接接触而影响磁体的使用寿命且防止物料受到污染，可以将磁力耦合受动部22的磁体封装在一个具有防腐和透磁性能的材料制成的封闭壳体内。
一种通常的实施方式中，所述搅拌部21包括浆叶。一种可选实施方式中，所述浆叶的外边缘在所述搅拌部件20旋转时所形成的圆的直径≤所述磁力耦合受动部22的外边缘在所述搅拌部件20旋转时所形成的圆的直径的2倍，这样，能够更充分的保证磁力耦合驱动部31与磁力耦合受动部22之间传递的转矩大于物料施加给浆叶的转矩。
上述搅拌装置取消了穿设在第一罐体41的壳体上的主轴总成，而是利用磁力耦合原理，将安装在所述第一罐体41外部的旋转驱动部件32输出的转矩非接触地传递给安装在所述第一罐体41内部的磁力耦合受动部22，从而带动搅拌部21进行旋转。由于搅拌部件20与轴体11通过可退出插入方式配合，故搅拌部件20可以从定位部件10上轻易的安装和拆卸。由此，当需要清洗时，可以将搅拌部件20从定位部件10上拆卸下来，从而对第一罐体41内部和搅拌部件20、定位部件10进行无死角的彻底清洗。
通常而言，所述定位部件10和所述搅拌部件20用于安装在所述第一罐体41的底部，所述旋转驱动部件30用于安装在所述罐体部件40的底端。这样，当需要清洗时，可以向上将搅拌部件20从定位部件10上取下，从而对第一罐体41底部进行无死角的彻底清洗。
如图1-图4所示，本发明实施例的搅拌装置还可以包括：罐体部件40，用于容纳需搅拌的物料并包含所述第一罐体41以及第二罐体42，所述第一罐体41套装在所述第二罐体42的内部并用于容纳需搅拌的物料，所述第一罐体41的壳体与所述第二罐体42的壳体之间设有换热结构和磁力耦合驱动部安置仓43，所述换热结构用于对所述第一罐体41中的所述物料进行控温，所述磁力耦合驱动部31安装在所述磁力耦合驱动部安置仓43中，所述旋转驱动装置32安装在所述第二罐体42的壳体上。
其中，所述换热结构具体可以为由所述第一罐体41的壳体与所述第二罐体42的壳体之间的间隔空间所形成的换热介质输送空间，此时，所述第二罐体42的壳体上通常设有与该换热介质输送空间连通的换热介质输入口44和换热介质输出口45。换热介质输送空间可以输送一定温度的水等换热介质，从而可将第一罐体41内的温度控制在设定条件下。
当搅拌装置包含罐体部件40时，该搅拌装置实际上可视为一种反应器。而当罐体部件40包含所述第一罐体41和所述第二罐体42并且所述第一罐体41的壳体与所述第二罐体42的壳体之间设有换热结构时，该搅拌装置可进一步视作具备控制反应温度功能的反应釜。
在所述第一罐体41的壳体与所述第二罐体42的壳体之间设置磁力耦合驱动部安置仓43，恰好利用了第一罐体41的壳体与第二罐体42的壳体之间的间距来安置磁力耦合驱动部31。
一种可选实施方式中，所述磁力耦合驱动部安置仓43具有一个周边封闭的周壁，所述周壁的一端延伸至所述第二罐体42的壳体上并与所述第二罐体42的壳体上的旋转驱动装置安装口431相连，所述周壁的另一端靠近所述第一罐体41的壳体的外侧并设有密封端盖432。
通过周壁和密封端盖432可以将磁力耦合驱动部安置仓43与换热介质输送空间完全隔离，防止换热介质输送空间中的换热介质泄露至磁力耦合驱动部安置仓43中。
一种可选实施方式中，所述旋转驱动装置32包含电机321、减速器322、驱动轴323和连接套筒324，所述连接套筒324的一端通过第一法兰结构与所述旋转驱动装置安装口431连接，所述连接套筒324的另一端通过第二法兰结构与所述减速器322的壳体连接，所述电机321的壳体与所述减速器322的壳体相连，所述驱动轴323套装在所述连接套筒324中且一端通过减速器322中的减速机构与电机321的输出轴相连而另一端伸入所述磁力耦合驱动部安置仓43。
上述旋转驱动装置32具有结构紧凑、易于安装的特点。其中，所述驱动轴323与所述连接套筒324之间既可以通过滚动轴承进行配合，也可以通过滑动轴承进行配合。考虑到驱动轴323的转速不高，因此，所述驱动轴323与所述连接套筒324之间通过滑动轴承进行配合的方式更为适宜，因为这样可以将连接套筒324设计的更细，进一步提升旋转驱动装置32整体的紧凑性。
当所述定位部件10和所述搅拌部件20用于安装在所述第一罐体41的底部且所述旋转驱动部件30用于安装在所述罐体部件40的底端时，所述罐体部件40还可以包含支承在所述第一罐体41下方的垫板46，所述垫板46通过支撑结构支撑在所述第二罐体42底面上方，所述垫板46上开设有与所述磁力耦合驱动部安置仓43配合的让位孔461。由于垫板46通过让位孔461与磁力耦合驱动部安置仓43配合，故磁力耦合驱动部安置仓43可以用于垫板46的径向定位。
其中，所述垫板46上可以密布通孔462，从而减轻垫板46的重量。此外，所述支撑结构可以包含连接在所述磁力耦合驱动部安置仓43的侧壁与所述第二罐体42内壁之间的支撑筋463，这样，磁力耦合驱动部安置仓43还兼具了固定支撑筋463的作用，从而方便支撑结构的设计和定位。
一种可选实施方式中，所述定位部件10包含底座12，所述轴体11可拆卸的安装在所述底座12上。底座12可以通过焊接方式固定在第一罐体41内壁上。由于轴体11可拆卸的安装在所述底座12上，因此，清洗时可以将轴体11从底座12上拆下，这样第一罐体41内壁上仅剩下底座12。
不同于以往浆叶总成固定在主轴总成上的方式，本发明中搅拌部件20与定位部件10之间必须采取转动配合，而无论是通过滚动轴承进行转动配合还是用过滑动轴承进行转动配合，配合面均存在一定的摩擦，而摩擦产生的磨削必然也会进入第一罐体41内而与物料混合。在一些特定场合中，例如制药生产线的反应器，如果磨削进入物料，将导致产品污染报废。对此，本发明上述搅拌装置还可以进行以下改进。
如图4所示，所述轴体11与所述孔部之间可旋转滑动配合，当所述搅拌部20件绕所述旋转轴心进行旋转时，所述轴体11与所述孔部之间相对转动，所述孔部的内孔壁和轴体11的外周壁由耐磨陶瓷材料(例如碳化硅)构成。更进一步的，所述孔部由一个耐磨陶瓷轴套23构成，所述耐磨陶瓷轴套23通过螺纹连接结构紧固在所述磁力耦合受动部22中。
由于所述孔部的内孔壁和轴体11的外周壁由耐磨陶瓷材料构成，当所述轴体11与所述孔部之间相对转动时，所述轴体11与所述孔部之间几乎不产生磨削。当所述孔部由一个耐磨陶瓷轴套23构成且所述耐磨陶瓷轴套23通过螺纹连接结构紧固在所述磁力耦合受动部22中时，便于在孔部上形成耐磨陶瓷材料，并能够对耐磨陶瓷轴套23进行更换。
一种具体实施方式中，轴体11整体由碳化硅制成，轴体11的底部开设有螺纹孔，底座12的顶部设有一螺柱，轴体11通过其底部的螺纹孔与该螺柱适配连接；同时，所述孔部由一个碳化硅制成的耐磨陶瓷轴套23构成，所述耐磨陶瓷轴套23通过螺纹连接结构紧固在所述磁力耦合受动部22中，耐磨陶瓷轴套23与轴体11相配合。这样，当所述轴体11与所述孔部之间相对转动时，所述轴体11与所述孔部之间的磨损忽略不计。
以上对本申请的有关内容进行了说明。本领域普通技术人员在基于这些说明的情况下将能够实现本申请。基于本说明书的上述内容，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动的前提下所获得的所有其他实施例，都应当属于本申请的范围。

Claims (10)

1.一种搅拌装置，其特征在于，包括：
定位部件，用于附着在第一罐体内壁上并形成定位支撑结构，所述定位支撑结构具有轴体，所述轴体形成旋转轴心；
搅拌部件，用于安装在所述定位支撑结构上并具有与所述轴体通过可退出插入方式配合的孔部、分布在该孔部的外围方向上的搅拌部以及连接在所述孔部与所述搅拌部之间的磁力耦合受动部；
旋转驱动部件，用于安装在所述第一罐体外部并包含磁力耦合驱动部，所述磁力耦合驱动部与旋转驱动装置相连，所述磁力耦合驱动部通过所述第一罐体的壳体而与所述磁力耦合受动部进行磁力耦合，以使得所述旋转驱动装置对所述磁力耦合驱动部施加的转矩非接触地传递给所述磁力耦合受动部进而驱动整个搅拌部件绕所述旋转轴心进行旋转。
2.如权利要求1所述的一种搅拌装置，其特征在于，包括：罐体部件，用于容纳需搅拌的物料并包含所述第一罐体以及第二罐体，所述第一罐体套装在所述第二罐体的内部并用于容纳需搅拌的物料，所述第一罐体的壳体与所述第二罐体的壳体之间设有换热结构和磁力耦合驱动部安置仓，所述换热结构用于对所述第一罐体中的所述物料进行控温，所述磁力耦合驱动部安装在所述磁力耦合驱动部安置仓中，所述旋转驱动装置安装在所述第二罐体的壳体上。
3.如权利要求2所述的一种搅拌装置，其特征在于：所述换热结构具体为由所述第一罐体的壳体与所述第二罐体的壳体之间的间隔空间所形成的换热介质输送空间；所述第二罐体的壳体上设有与该换热介质输送空间连通的换热介质输入口和换热介质输出口。
4.如权利要求3所述的一种搅拌装置，其特征在于：所述磁力耦合驱动部安置仓具有一个周边封闭的周壁，所述周壁的一端延伸至所述第二罐体的壳体上并与所述第二罐体的壳体上的旋转驱动装置安装口相连，所述周壁的另一端靠近所述第一罐体的壳体的外侧并设有密封端盖。
5.如权利要求4所述的一种搅拌装置，其特征在于：所述旋转驱动装置包含电机、减速器、驱动轴和连接套筒，所述连接套筒的一端通过第一法兰结构与所述旋转驱动装置安装口连接，所述连接套筒的另一端通过第二法兰结构与所述减速器的壳体连接，所述电机的壳体与所述减速器的壳体相连，所述驱动轴套装在所述连接套筒中且一端通过减速器中的减速机构与电机的输出轴相连而另一端伸入所述磁力耦合驱动部安置仓内。
6.如权利要求2所述的一种搅拌装置，其特征在于：所述定位部件和所述搅拌部件用于安装在所述第一罐体的底部，所述旋转驱动部件用于安装在所述罐体部件的底端；所述罐体部件还包含支承在所述第一罐体下方的垫板，所述垫板通过支撑结构支撑在所述第二罐体底面上方，所述垫板上开设有与所述磁力耦合驱动部安置仓配合的让位孔。
7.如权利要求6所述的一种搅拌装置，其特征在于：所述垫板上密布有通孔；并且/或者，所述支撑结构包含连接在所述磁力耦合驱动部安置仓的侧壁与所述第二罐体内壁之间的支撑筋。
8.如权利要求1-7中任意一项权利要求所述的一种搅拌装置，其特征在于：所述磁力耦合驱动部和所述磁力耦合受动部中至少一者采用磁体，当所述磁力耦合驱动部和所述磁力耦合受动部均采用磁体时，所述磁力耦合驱动部的磁体与所述磁力耦合受动部的磁体相互吸引；并且/或者，所述磁力耦合驱动部与所述磁力耦合受动部均为圆盘状结构并同轴设置；并且/或者，所述定位部件包含底座，所述轴体可拆卸的安装在所述底座上；并且/或者，所述搅拌部包括浆叶，所述浆叶的外边缘在所述搅拌部件旋转时所形成的圆的直径≤所述磁力耦合受动部的外边缘在所述搅拌部件旋转时所形成的圆的直径的2倍；并且/或者，所述磁力耦合受动部与所述磁力耦合驱动部之间的间距为10mm-35mm。
9.如权利要求1-7中任意一项权利要求所述的一种搅拌装置，其特征在于：所述轴体与所述孔部之间可旋转滑动配合，当所述搅拌部件绕所述旋转轴心进行旋转时，所述轴体与所述孔部之间相对转动，所述孔部的内孔壁和轴体的外周壁由耐磨陶瓷材料构成。
10.如权利要求9所述的一种搅拌装置，其特征在于：所述孔部由一个耐磨陶瓷轴套构成，所述耐磨陶瓷轴套通过螺纹连接结构紧固在所述磁力耦合受动部中。
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