CN117028256A - 具有过滤元件的真空泵 - Google Patents

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Abstract

本发明属于真空泵技术领域，具体为具有过滤元件的真空泵，包括工作泵体、驱动电机、进气管、出气管、一级过滤器和二级过滤器，工作泵体的一侧安装有驱动电机，驱动电机的输出轴与工作泵体内的转子相连接，转子的径向槽内滑动连接有多个旋片，工作泵体的端盖表面分别安装有进气管和出气管，出气管的上侧安装有一级过滤器，一级过滤器的上侧通过切换机构连接有二级过滤器。本发明可对排出的气体所含的杂质进行二次过滤，且使用分流架保证气体分布均匀，并可配合气泵的使用，使得灌入的高压气体分别对一级过滤器与二级过滤器内的滤网进行清理，保证过滤元件的高效使用。

Description

具有过滤元件的真空泵
技术领域
本发明属于真空泵技术领域，具体为具有过滤元件的真空泵。
背景技术
真空泵的作用是从真空室中抽除气体分子，降低真空室内的气体压力，使之达到要求的真空度。旋片式真空泵的原理是转子以一定的偏心距装在泵壳内并与泵壳内表面的固定面靠近，在转子槽内装有两个(或两个以上)旋片，当转子旋转时旋片能沿其径向槽往复滑动且与泵壳内壁始终接触，旋片随转子一起旋转，可将泵腔分成几个可变容积。
现有技术中的真空泵一般会安装过滤元件来对排放的气体进行过滤，但现有技术采用的过滤元件在对气体进行过滤后，一般采用更换的方式或定期清理的方式处理过滤元件，操作极为繁琐，并且在清理时无法快速切换到使用状态，过滤效率低。
发明内容
本发明的目的在于提供具有过滤元件的真空泵，以解决上述背景技术提出的问题。
为实现上述目的，本发明提供如下技术方案：具有过滤元件的真空泵，包括工作泵体、驱动电机、进气管、出气管、一级过滤器和二级过滤器，所述工作泵体的一侧安装有驱动电机，所述驱动电机的输出轴与工作泵体内的转子相连接，所述转子的径向槽内滑动连接有多个旋片，所述工作泵体的端盖表面分别安装有进气管和出气管，
所述出气管的上侧安装有一级过滤器，所述一级过滤器的上侧通过切换机构连接有二级过滤器，所述一级过滤器和二级过滤器均由输入罐、限位环、输出罐、螺纹环、滤网、旋转轴、齿轮和凸球柱组成，所述限位环位于输入罐和输出罐之间，且输入罐和输出罐的边缘通过螺纹环与限位环表面的螺纹槽密封连接，所述一级过滤器的输入罐开口与出气管对接，且一级过滤器的输出罐开口与切换机构对接，所述二级过滤器的输入罐开口与切换机构对接，且二级过滤器的输出罐开口与外部管道对接，所述限位环和输出罐的对接缝隙之间卡接有弹性层，所述弹性层的中部开设有内孔，所述弹性层的下表面连接有吸油棉。
优选的，所述螺纹环的中部两侧贯穿连接有旋转轴，且旋转轴与滤网连接；
所述滤网靠近输出罐的一侧固定有拉杆，所述拉杆与吸油棉的一侧固定连接，所述吸油棉尺寸大于弹性层中部的内孔尺寸。
优选的，所述滤网靠近输入罐的一侧固定有分流架，且分流架位于输入罐开口的上方，分流架远离滤网的一侧为倾斜设置。
优选的，所述切换机构包括有环管、引气通道、一号密封筒、通孔一、转动杆、二号密封筒、通孔二、连接管、挡板、防尘销、弹簧和加固环，所述环管的两侧分别设置有上端口和下端口，且环管的下端口与一级过滤器的输出罐开口对接，环管的上端口与二级过滤器的输入罐开口对接。
优选的，所述环管中部的两侧同时焊接有引气通道，所述引气通道一侧的内部旋转连接有一号密封筒，且一号密封筒的外周侧对称开设有通孔一，所述一号密封筒的一端固定有与环管外壁贯穿的转动杆。
优选的，所述引气通道远离一号密封筒一侧的内部旋转连接有二号密封筒，所述二号密封筒的外周侧对称开设有通孔二，所述二号密封筒的一端固定有与环管外壁贯穿的连接管，且连接管与二号密封筒相连通；
所述二号密封筒的中部焊接有挡板，所述连接管远离二号密封筒的一端插接有锥形结构的防尘销，所述防尘销与连接管内壁的弹簧连接，所述转动杆与连接管均与加固环连接。
优选的，所述旋转轴贯穿伸出限位环的一端固定有齿轮，且齿轮的外侧焊接固定有凸球柱，所述旋转轴贯穿伸出限位环的另一端与安装板表面的轴承套对接。
优选的，所述安装板的一侧与环管外壁焊接，所述安装板的外侧安装有步进电机，且步进电机的输出轴与转动杆固定。
优选的，所述环管靠近连接管的一侧设置有传动机构，所述传动机构由传动盘、齿条和滑槽组成，所述传动盘的中部与连接管焊接，所述传动盘由两个扇形结构组成，且传动盘的外边缘分别设置有齿条和滑槽，齿条与齿轮啮合连接。
优选的，所述一级过滤器的输入罐开口侧壁以及二级过滤器的输出罐开口侧壁均安装有单向阀，所述单向阀通过高压管与气泵连接，且气泵安装在工作泵体的一侧。
与现有技术相比，本发明的有益效果为：
本发明通过一级过滤器与二级过滤器配合，可以对排出来的气体所含的行杂质进行过滤，并且使用分流架保证气体分布均匀，再启动切换机构驱动传动机构带动滤网转动角度，配合气泵的使用，可以使得灌入的高压气体分别对一级过滤器与二级过滤器内的滤网进行清理，清理的杂质通过连接管导出，使得过滤元件可定期及时清理，从而保证过滤元件的高效使用。
1、本发明使用时，当气体沿一级过滤器的输入罐流动时，经过一级过滤器内部的滤网进行一次粗过滤，然后经过二级过滤器的滤网实现二次精过滤，气体中的油污会被吸油棉吸收，气体沿输入罐的开口穿过滤网时，会沿着流架的斜面分流导向，从而使得气体全面地分布到滤网的工作面，使得滤网过滤气体中的杂质时更全面均匀，避免滤网局部出现堵塞；
2、控制步进电机带动切换机构完成气体走向的切换操作，使加固环带动转动杆和连接管转动，使得一号密封筒侧壁的通孔一与引气通道的侧壁贴合，保证引气通道的一侧开口与一号密封筒互不连通，并且连接管带动二号密封筒转动，使得二号密封筒的通孔二与引气通道另一侧的开口对齐，方便对环管的气体走向进行位置切换，切换时，传动盘带动齿轮以及滤网发生偏转，启动气泵，通过高压管与单向阀的配合分别向一级过滤器的输入罐开口和二级过滤器的输出罐开口注入高压气体，高压气体顶开防尘销，含有杂质的气体会被吹出本发明的外侧，从而保证可定期对过滤元件进行清理。
附图说明
为了更清楚地说明本申请实施例中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中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申请的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动性的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。
图1为本发明的左视结构示意图；
图2为本发明的主视结构示意图；
图3为本发明的主视局部剖面结构示意图；
图4为本发明传动机构初始状态的右视结构示意图；
图5为本发明传动机构旋转状态的右视结构示意图；
图6为本发明传动机构结束旋转状态的右视结构示意图；
图7为本发明滤网角度调节前的过滤器右视剖面结构示意图；
图8为本发明滤网角度调节后的过滤器右视剖面结构示意图；
图9为本发明切换机构的排气导通状态结构示意图；
图10为本发明切换机构的排气关闭状态结构示意图；
图11为本发明引气通道和一号密封筒对接状态的结构示意图。
图中：1、工作泵体；2、驱动电机；201、转子；202、旋片；3、进气管；4、出气管；5、一级过滤器；51、二级过滤器；501、输入罐；502、限位环；503、输出罐；504、螺纹环；505、滤网；506、旋转轴；507、齿轮；508、凸球柱；6、切换机构；601、环管；602、引气通道；603、一号密封筒；604、通孔一；605、转动杆；606、二号密封筒；607、通孔二；608、连接管；609、挡板；610、防尘销；611、弹簧；612、加固环；7、弹性层；8、吸油棉；9、拉杆；10、分流架；11、单向阀；12、高压管；13、气泵；14、安装板；15、步进电机；16、传动机构；161、传动盘；162、齿条；163、滑槽。
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。
请参阅图1-图8，本发明提供具有过滤元件的真空泵，包括工作泵体1、驱动电机2、进气管3、出气管4、一级过滤器5和二级过滤器51，工作泵体1的一侧安装有驱动电机2，驱动电机2的输出轴与工作泵体1内的转子201相连接，转子201的径向槽内滑动连接有多个旋片202，工作泵体1的端盖表面分别安装有进气管3和出气管4，出气管4的上侧安装有一级过滤器5，一级过滤器5的上侧通过切换机构6连接有二级过滤器51，一级过滤器5和二级过滤器51均由输入罐501、限位环502、输出罐503、螺纹环504、滤网505、旋转轴506、齿轮507和凸球柱508组成，限位环502位于输入罐501和输出罐503之间，且输入罐501和输出罐503的边缘通过螺纹环504与限位环502表面的螺纹槽密封连接，一级过滤器5的输入罐501开口与出气管4对接，且一级过滤器5的输出罐503开口与切换机构6对接，二级过滤器51的输入罐501开口与切换机构6对接，且二级过滤器51的输出罐503开口与外部管道对接，限位环502和输出罐503的对接缝隙之间卡接有弹性层7，弹性层7的中部开设有内孔，弹性层7的下表面连接有吸油棉8，输入罐501、限位环502和输出罐503共同构成空心球罐结构，输入罐501下侧的开口和输出罐503上侧的开口为错位平行分布，且输入罐501、限位环502和输出罐503的连接缝隙涂有防水密封润滑脂；
螺纹环504的中部两侧贯穿连接有旋转轴506，且旋转轴506与滤网505连接；滤网505靠近输出罐503的一侧固定有拉杆9，拉杆9与吸油棉8的一侧固定连接，拉杆9与滤网505相互垂直，吸油棉8尺寸大于弹性层7中部的内孔尺寸，弹性层7采用橡胶材质制成，一级过滤器5内部的滤网505孔径大于二级过滤器51内部的滤网505孔径。
具体实施时，参阅图2和图7，启动驱动电机2，驱动电机2的输出端带动转子201在工作泵体1内旋转，转子201在连续转动时可以不断抽气，从而通过进气管3进行吸气，并通过出气管4排气，排气时，气体沿一级过滤器5和二级过滤器51流动，并从外部管道排出；
当气体沿一级过滤器5的输入罐501流动，经过一级过滤器5内部的滤网505进行一次粗过滤，进行粗过滤后的气体沿一级过滤器5的输出罐503进入环管601，并通过二级过滤器51的输入罐501进入，经过二级过滤器51的滤网505实现二次精过滤，并通过二级过滤器51的输出罐503出口排出，且气体中的油污会被吸油棉8吸收；
通过将输入罐501和输出罐503的螺纹环504与限位环502两侧的螺纹槽连接，并使用防水密封润滑脂分别对一级过滤器5和二级过滤器51进行密封组装，且可以组装成一个密封球罐结构，同时在组装时，将橡胶材质的弹性层7卡接在限位环502和输出罐503之间的缝隙中，使得弹性层7中部的内孔展开，且在弹性层7与滤网505平行时，滤网505上垂直分布的拉杆9会顶推着吸油棉8紧贴被拉紧的弹性层7，使展平的吸油棉8堵住弹性层7中部的内孔，反之，在拆卸输入罐501和输出罐503时，便于对吸油棉8进行更换。
请参阅图7，滤网505靠近输入罐501的一侧固定有分流架10，且分流架10位于输入罐501开口的上方，分流架10远离滤网505的一侧为倾斜设置，设置分流架10可以对气体进行导向，方便扩散气体。
具体实施时，气体沿输入罐501的开口穿过滤网505时，会沿分流架10的斜面分流导向，使得气体全面地分布到滤网505的工作面，从而使得滤网505过滤气体中的杂质时更全面均匀，避免滤网505局部出现堵塞，将输入罐501和输出罐503均设置为半球形结构，使得在输出罐503的开口处可快速导出。
请参阅图9-图11，切换机构6包括有环管601、引气通道602、一号密封筒603、通孔一604、转动杆605、二号密封筒606、通孔二607、连接管608、挡板609、防尘销610、弹簧611和加固环612，环管601的两侧分别设置有上端口和下端口，且环管601的下端口与一级过滤器5的输出罐503开口对接，环管601的上端口与二级过滤器51的输入罐501开口对接；环管601中部的两侧同时焊接有引气通道602，引气通道602一侧的内部旋转连接有一号密封筒603，且一号密封筒603的外周侧对称开设有通孔一604，一号密封筒603的一端固定有与环管601外壁贯穿的转动杆605。
具体实施时，参阅图7和图9可知，当经过一级过滤器5进行粗过滤的气体进入到环管601的内部时，气体会沿引气通道602的一侧开口通过通孔一604进入一号密封筒603中，再从引气通道602相对侧的通孔一604导出，使得气体可以进入到二级过滤器51中；在一号密封筒603与引气通道602一侧的开口连通时，二号密封筒606会通过侧壁挡住引气通道602另一侧的开口。
请参阅图9和图10，引气通道602远离一号密封筒603一侧的内部旋转连接有二号密封筒606，二号密封筒606的外周侧对称开设有通孔二607，二号密封筒606的一端固定有与环管601外壁贯穿的连接管608，且连接管608与二号密封筒606相连通；转动杆605与连接管608均与加固环612连接，转动杆605与连接管608处于同一条轴心线上，防尘销610通过弹簧611和连接管608之间构成弹性伸缩结构，且加固环612为“U”型结构。
请参阅图1、图2、图7和图8，安装板14的一侧与环管601外壁焊接，安装板14的外侧安装有步进电机15，且步进电机15的输出轴与转动杆605固定，通过设置步进电机15，可以在控制步进电机15正转90°和反转90°的情况下带动切换机构6完成气体走向的切换操作，并且还能对滤网505的状态进行调节。
请参阅图4-图6，旋转轴506贯穿伸出限位环502的一端固定有齿轮507，且齿轮507的外侧焊接固定有凸球柱508，旋转轴506贯穿伸出限位环502的另一端与安装板14表面的轴承套对接；
环管601靠近连接管608的一侧设置有传动机构16，传动机构16由传动盘161、齿条162和滑槽163组成，传动盘161的中部与连接管608焊接，传动盘161由两个扇形结构组成，且传动盘161的外边缘分别设置有齿条162和滑槽163，齿条162与齿轮507啮合连接。
具体实施时，参阅图4和图5，启动步进电机15，步进电机15的输出端带动转动杆605旋转5°，使得转动杆605同时带动一号密封筒603和加固环612旋转，加固环612带动另一端的连接管608同步旋转5°，使得连接管608带动传动盘161外边缘的齿条162与齿轮507啮合传动，从而使得齿轮507外壁的凸球柱508卡入到滑槽163靠近齿条162一端的开口内，且齿轮507外侧的齿块依然与齿条162啮合；
另外，当步进电机15带动加固环612转动5°时，加固环612会带动传动盘161与齿轮507啮合传动，齿轮507带动旋转轴506以及滤网505旋转，从而将水平设置的滤网505调整为倾斜设置，使得滤网505的外边缘挤压弹性层7，同时拉杆9会牵引吸油棉8错开弹性层7中部的内孔，从而使得一级过滤器5、二级过滤器51失效，保证本发明在排气时没有过滤的阻碍，可以加快排气速度，适用于无需过滤气体的情况下运行。
参阅图6和图10可知，在步进电机15继续转动85°时，“U”型结构的加固环612会带动转动杆605和连接管608继续转动85°角，凸球柱508会沿着传动盘161侧面的滑槽163移动，并且二者的连接可以防止齿轮507继续转动，从而使得一号密封筒603侧壁的通孔一604与引气通道602的侧壁贴合，保证引气通道602的一侧开口与一号密封筒603互不连通；与此同时，连接管608带动二号密封筒606转动，使得二号密封筒606的通孔二607与引气通道602另一侧的开口对齐，方便对环管601的气体走向进行位置切换。
请参阅图2和图8，一级过滤器5的输入罐501开口侧壁以及二级过滤器51的输出罐503开口侧壁均安装有单向阀11，单向阀11通过高压管12与气泵13连接，且气泵13安装在工作泵体1的一侧。
具体实施时，当加固环612转动90°来带动环管601内的气体流动方向完成切换时，传动盘161会带动齿轮507以及旋转轴506中部的滤网505完成角度偏转，使得滤网505的两侧对应放置在一级过滤器5和二级过滤器51的两个开口位置，从而使吸油棉8与弹性层7错开，同时吸油棉8与弹性层7中部的内孔、一号密封筒603的通孔一604被封闭，使流通的气体只能从二号密封筒606的位置流通，并通过启动气泵13，使得气泵13通过高压管12与单向阀11的配合可以分别向一级过滤器5的输入罐501开口和二级过滤器51的输出罐503开口注入高压气体，使得气体对一级过滤器5和二级过滤器51内的两组滤网505进行喷吹处理，将附着在滤网505表面的杂质同时向环管601内吹动，从而使得两个方向吹来的气体被压入到二号密封筒606内。
请参阅图9和图11，二号密封筒606的中部焊接有挡板609，连接管608远离二号密封筒606的一端插接有锥形结构的防尘销610，防尘销610与连接管608内壁的弹簧611连接。
具体实施时，在挡板609的作用下转向吹入到连接管608中，在气压逐渐增大时会沿连接管608顶推被弹簧611收紧的防尘销610，从而在防尘销610被顶开时，含有杂质的气体会被吹出本发明的外侧，从而保证可定期对过滤元件进行清理。
综上所述，通过启动驱动电机2，驱动电机2的输出端带动转子201在工作泵体1内旋转，转子201带动多个旋片202转动，在离心力的作用下，旋片202沿径向槽作往复滑动并与泵腔内壁始终保持接触，将泵腔分成几个可变容积的工作室，转子201逆时针方向旋转时，与进气管3相通的吸气腔容积逐渐增大，腔内气体压力降低，被抽气体便通过进气管3不断地吸入，同时，与出气管4相通的排气腔容积由大变小，吸入腔内的气体被压缩，转子201在连续转动时可以不断抽气，并且在出气管4上对接过滤元件，从而使本发明在使用时可对排出的气体进行过滤和油污吸除，本说明中未作详细描述的内容属于本领域专业技术人员公知的现有技术。
尽管参照前述实施例对本发明进行了详细的说明，对于本领域的技术人员来说，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，凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。

Claims (10)

1.具有过滤元件的真空泵，包括工作泵体(1)、驱动电机(2)、进气管(3)、出气管(4)、一级过滤器(5)和二级过滤器(51)，所述工作泵体(1)的一侧安装有驱动电机(2)，所述驱动电机(2)的输出轴与工作泵体(1)内的转子(201)相连接，所述转子(201)的径向槽内滑动连接有多个旋片(202)，所述工作泵体(1)的端盖表面分别安装有进气管(3)和出气管(4)，其特征在于：
所述出气管(4)的上侧安装有一级过滤器(5)，所述一级过滤器(5)的上侧通过切换机构(6)连接有二级过滤器(51)，所述一级过滤器(5)和二级过滤器(51)均由输入罐(501)、限位环(502)、输出罐(503)、螺纹环(504)、滤网(505)、旋转轴(506)、齿轮(507)和凸球柱(508)组成，所述限位环(502)位于输入罐(501)和输出罐(503)之间，且输入罐(501)和输出罐(503)的边缘通过螺纹环(504)与限位环(502)表面的螺纹槽密封连接，所述一级过滤器(5)的输入罐(501)开口与出气管(4)对接，且一级过滤器(5)的输出罐(503)开口与切换机构(6)对接，所述二级过滤器(51)的输入罐(501)开口与切换机构(6)对接，且二级过滤器(51)的输出罐(503)开口与外部管道对接，所述限位环(502)和输出罐(503)的对接缝隙之间卡接有弹性层(7)，所述弹性层(7)的中部开设有内孔，所述弹性层(7)的下表面连接有吸油棉(8)。
2.根据权利要求1所述的具有过滤元件的真空泵，其特征在于：所述螺纹环(504)的中部两侧贯穿连接有旋转轴(506)，且旋转轴(506)与滤网(505)连接；
所述滤网(505)靠近输出罐(503)的一侧固定有拉杆(9)，所述拉杆(9)与吸油棉(8)的一侧固定连接，所述吸油棉(8)尺寸大于弹性层(7)中部的内孔尺寸。
3.根据权利要求2所述的具有过滤元件的真空泵，其特征在于：所述滤网(505)靠近输入罐(501)的一侧固定有分流架(10)，且分流架(10)位于输入罐(501)开口的上方，分流架(10)远离滤网(505)的一侧为倾斜设置。
4.根据权利要求1所述的具有过滤元件的真空泵，其特征在于：所述切换机构(6)包括有环管(601)、引气通道(602)、一号密封筒(603)、通孔一(604)、转动杆(605)、二号密封筒(606)、通孔二(607)、连接管(608)、挡板(609)、防尘销(610)、弹簧(611)和加固环(612)，所述环管(601)的两侧分别设置有上端口和下端口，且环管(601)的下端口与一级过滤器(5)的输出罐(503)开口对接，环管(601)的上端口与二级过滤器(51)的输入罐(501)开口对接。
5.根据权利要求4所述的具有过滤元件的真空泵，其特征在于：所述环管(601)中部的两侧同时焊接有引气通道(602)，所述引气通道(602)一侧的内部旋转连接有一号密封筒(603)，且一号密封筒(603)的外周侧对称开设有通孔一(604)，所述一号密封筒(603)的一端固定有与环管(601)外壁贯穿的转动杆(605)。
6.根据权利要求4所述的具有过滤元件的真空泵，其特征在于：所述引气通道(602)远离一号密封筒(603)一侧的内部旋转连接有二号密封筒(606)，所述二号密封筒(606)的外周侧对称开设有通孔二(607)，所述二号密封筒(606)的一端固定有与环管(601)外壁贯穿的连接管(608)，且连接管(608)与二号密封筒(606)相连通；
所述二号密封筒(606)的中部焊接有挡板(609)，所述连接管(608)远离二号密封筒(606)的一端插接有锥形结构的防尘销(610)，所述防尘销(610)与连接管(608)内壁的弹簧(611)连接，所述转动杆(605)与连接管(608)均与加固环(612)连接。
7.根据权利要求4所述的具有过滤元件的真空泵，其特征在于：所述旋转轴(506)贯穿伸出限位环(502)的一端固定有齿轮(507)，且齿轮(507)的外侧焊接固定有凸球柱(508)，所述旋转轴(506)贯穿伸出限位环(502)的另一端与安装板(14)表面的轴承套对接。
8.根据权利要求7所述的具有过滤元件的真空泵，其特征在于：所述安装板(14)的一侧与环管(601)外壁焊接，所述安装板(14)的外侧安装有步进电机(15)，且步进电机(15)的输出轴与转动杆(605)固定。
9.根据权利要求4所述的具有过滤元件的真空泵，其特征在于：所述环管(601)靠近连接管(608)的一侧设置有传动机构(16)，所述传动机构(16)由传动盘(161)、齿条(162)和滑槽(163)组成，所述传动盘(161)的中部与连接管(608)焊接，所述传动盘(161)由两个扇形结构组成，且传动盘(161)的外边缘分别设置有齿条(162)和滑槽(163)，齿条(162)与齿轮(507)啮合连接。
10.根据权利要求1所述的具有过滤元件的真空泵，其特征在于：所述一级过滤器(5)的输入罐(501)开口侧壁以及二级过滤器(51)的输出罐(503)开口侧壁均安装有单向阀(11)，所述单向阀(11)通过高压管(12)与气泵(13)连接，且气泵(13)安装在工作泵体(1)的一侧。
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