CN117265230A - 一种适用于铝合金熔炉的智能淬火生产线 - Google Patents
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Abstract
本申请公开了一种适用于铝合金熔炉的智能淬火生产线，涉及热处理生产线技术领域，包括热处理炉、淬火池子和工件输送组件，还包括泵气组件；工件输送组件包括等间距设有定位孔的输送带体、转动驱动轮、用于引导输送带体移动的换向塑形轮和承载架，输送带体被两个定位在承载架上的哑铃形的转动驱动轮撑成长圆形；每个定位孔上均固定有一个承载软兜；热处理炉包括自身内部转动连接有工件顶起轮的炉体和支撑体；工件顶起轮的侧壁上设有轮体凸块；淬火池子内置包括为塑料波纹管的伸缩软管、柱形囊和顶升体的顶起组件；实现了适用于铝合金熔炉的智能淬火生产线能够适用于多种结构的铸件，进行铸件的淬火时铸件受热冷却均较为均匀且迅速的技术效果。
Description
技术领域
本发明涉及热处理生产线技术领域，尤其涉及一种适用于铝合金熔炉的智能淬火生产线。
背景技术
铝合金铸件的生产过程通常包括以下几个主要步骤：将铝合金材料放入铝合金熔炉中进行熔炼和熔化；将熔化的铝合金倒入预先制备好的模具中；待铝合金倒入模具后，进行冷却和固化；在铝合金铸件完全冷却和固化后，打开模具，取出铝合金铸件；取出的铝合金铸件通进行修整和热处理(淬火)；铝合金铸件淬火是一种有效的热处理工艺，可以提高铝合金铸件的硬度、强度、耐磨性和尺寸稳定性，从而改善其力学性能。
现有技术中通常采用将铝合金铸件加热至特定温度后通过喷淋或浸泡对铝合金铸件进行快速冷却的方式对铝合金铸件进行淬火；一般采用热处理炉(电加热炉)对铝合金铸件进行加热，采用内置水体循环系统的淬火池子对铝合金铸件进行快速冷却，采用钢制输送带实现铝合金铸件在热处理炉和淬火池子之间的转移；
上述方案虽能够相对自动的完成铝合金铸件的淬火工步，但升温及冷却过程中铝合金铸件始终贴合在输送带上，容易导致铸件不同位置冷却时间不一，进而导致铸件各部分的淬火完成程度不一与淬火质量差，甚至容易出现因为冷却不均匀造成的淬火畸变、开裂、报废等情况，不利于铝合金铸件的实际加工生产；
上述方案中的输送带进行铸件的转移时，若铸件形状结构易滚动，还需要在输送带上增设夹具或底座；但同一夹具和底座难以适用多种铸件(尤其是异形铸件)，导致生产不同的铸件时有时还需要更换夹具或底座，过程繁琐且严重不利于生产的自动高效进行。
发明内容
本申请实施例通过提供一种适用于铝合金熔炉的智能淬火生产线，解决了现有技术中淬火生产线在淬火铸件过程中因受限于输送设备的结构容易导致铸件冷却不均，且输送设备适用性差的技术问题，实现了适用于铝合金熔炉的智能淬火生产线能够适用于多种结构的铸件，进行铸件的淬火时铸件受热冷却均较为均匀且迅速的技术效果。
本申请实施例提供了一种适用于铝合金熔炉的智能淬火生产线，包括热处理炉、淬火池子和工件输送组件，还包括泵气组件；
所述工件输送组件包括等间距设有定位孔的输送带体、转动驱动轮、哑铃形的换向塑形轮和承载架，输送带体被两个定位在承载架上的哑铃形的转动驱动轮撑成长圆形；
所述换向塑形轮起到引导输送带体移动的作用，数量为多个，部分定位在池子体内；
每个定位孔上均固定有一个承载软兜；
所述热处理炉包括自身内部转动连接有漏斗形的一个或多个工件顶起轮的炉体和支撑体；工件顶起轮的侧壁上设有轮体凸块，轮体凸块转动时将承载软兜撑起；
所述淬火池子用于快速冷却铸件，内置顶起组件；
所述顶起组件包括为塑料波纹管的伸缩软管、柱形囊和顶升体；
所述伸缩软管底部固定在池子体的内底上，顶端固定在顶升体的底部；
所述柱形囊为弹性囊，位于伸缩软管内，与泵气组件相连通。
进一步的，所述承载软兜由金属丝编织而成，顶部开口的边缘固定在定位孔的侧壁上。
优选的，所述顶升体为圆板形。
优选的，所述承载软兜由经纬编织法编织而成，编织承载软兜的金属丝之间通过组合套管定位；
所述组合套管为两个通过侧壁固定在一起的硬质管，这两个硬质管的轴线相互垂直，两个硬质管分别固定在编织承载软兜的经纬线上。
优选的，所述顶升体上密布有透水孔，透水孔为通孔，用于便于铸件附近的液体流动。
优选的，所述伸缩软管内的柱形囊的数量为三个，在将承载软兜顶起以及放下时，三个柱形囊在控制单元的控制下进行异步涨缩，使得伸缩软管的伸长方向发生改变进而使得铸件冷却的更为彻底。
优选的，所述顶升体为碗状结构。
优选的，所述顶升体的顶面密布有插入锥，插入锥为锥形，插入承载软兜后将铸件与承载软兜分离。
优选的，所述顶升体上设有多个用于便于淬火液流动的通孔和/或通槽；
所述顶升体上还固定有条形软囊，条形软囊整体为长条状或细长的扇形板状，为橡胶材质弹性囊；
所述条形软囊紧贴顶升体的内壁设置，以顶升体的轴线为中心均布在顶升体的内壁上；
所述条形软囊远离顶升体的面上固定有条状软片，条状软片为长条状的金属软片，紧贴条形软囊设置，且长度方向与条形软囊的长度方向相同；
每一个顶升体均与泵气组件连通，在控制单元的控制下能够单独进行涨缩。
优选的，所述插入锥包括基础杆、承载锥、承载套管、弹性环、抵触软板和板端套管；
所述基础杆为杆形，起支撑作用，底部固定在顶升体或条状软片上；
所述承载锥为倒圆锥形，底部固定在基础杆的顶部；
所述承载套管为硬质管体，数量为4个及以上，均布且固定在承载锥的顶部边缘；承载套管的长度小于1厘米，轴线垂直于所述承载锥的轴线；
所述弹性环为弹性橡胶软环，将所有承载套管串在一起；
所述抵触软板为金属材质的带状的弯板，厚度小于0.1厘米，其数量为两个，弯折状态下呈倒V形；
所述抵触软板的端部均固定有板端套管；板端套管为硬质管体，均套设在弹性环上；两个抵触软板叠在一起，彼此之间相互垂直。
本申请实施例中提供的一个或多个技术方案，至少具有如下技术效果或优点：
通过对现有技术中的智能淬火生产线的工件输送组件的结构进行优化改进，在输送带体上设置软质金属网兜，并在热处理炉中增设用于将网兜顶起的顶起轮，在淬火池子中设置用于将网兜顶起的顶起组件，在不影响铸件移动的前提下多次改变铸件与工件输送组件的接触位置；有效解决了现有技术中淬火生产线在淬火铸件过程中因受限于输送设备的结构容易导致铸件冷却不均，且输送设备适用性差的技术问题，进而实现了适用于铝合金熔炉的智能淬火生产线能够适用于多种结构的铸件，进行铸件的淬火时铸件受热冷却均较为均匀且迅速的技术效果。
附图说明
图1为本申请适用于铝合金熔炉的智能淬火生产线的整体结构简图；
图2为本申请适用于铝合金熔炉的智能淬火生产线的局部结构示意图；
图3为换向塑形轮的结构示意图；
图4为工件顶起轮的结构示意图；
图5为承载软兜的结构示意图；
图6为组合套管的结构示意图；
图7为顶起组件的外观结构示意图；
图8为顶起组件的内部结构示意图；
图9为泵气组件与柱形囊及条形软囊的连通关系示意图；
图10为透水孔与插入锥的位置关系示意；
图11为碗形的顶升体的结构示意图；
图12为条形软囊与顶升体的位置关系示意图；
图13为条形软囊与条状软片及插入锥的位置关系示意图；
图14为插入锥的结构示意图；
图15为承载锥与承载套管的位置关系示意图。
图中：
铝合金熔炉001、铸造模具002；
热处理炉100、炉体110、支撑体120、工件顶起轮130、轮体凸块131；
淬火池子200、池子体210、支撑架220、顶起组件230、伸缩软管231、柱形囊232、顶升体233、透水孔234、条形软囊235、条状软片236、插入锥240、基础杆241、承载锥242、承载套管243、弹性环244、抵触软板245、板端套管246；
工件输送组件300、输送带体310、定位孔311、承载软兜312、组合套管313、转动驱动轮320、换向塑形轮330、承载架340；
泵气组件400。
具体实施方式
为了便于理解本发明，下面将参照相关附图对本申请进行更全面的描述；附图中给出了本发明的较佳实施方式，但是，本发明可以以许多不同的形式来实现，并不限于本文所描述的实施方式；相反地，提供这些实施方式的目的是使对本发明的公开内容理解的更加透彻全面。
需要说明的是，本文所使用的术语“垂直”、“水平”、“上”、“下”、“左”、“右”以及类似的表述只是为了说明的目的，并不表示是唯一的实施方式。
除非另有定义，本文所使用的所有的技术和科学术语与属于本发明的技术领域的技术人员通常理解的含义相同；本文中在本发明的说明书中所使用的术语只是为了描述具体的实施方式的目的，不是旨在于限制本发明；本文所使用的术语“和/或”包括一个或多个相关的所列项目的任意的和所有的组合。
请参阅图1，为本申请适用于铝合金熔炉的智能淬火生产线的整体结构简图；本申请通过对现有技术中的智能淬火生产线的工件输送组件300的结构进行优化改进，在输送带体310上设置承载软兜312，并在热处理炉100中增设用于将承载软兜312顶起的工件顶起轮130，在淬火池子200中设置用于将承载软兜312顶起的顶起组件230，在不影响铸件移动的前提下改变铸件与工件输送组件300的接触位置；实现了适用于铝合金熔炉的智能淬火生产线能够适用于多种结构的铸件，进行铸件的淬火时铸件受热冷却均较为均匀且迅速的技术效果。
实施例一
如图1至图9所示，本申请适用于铝合金熔炉的智能淬火生产线包括热处理炉100、淬火池子200、工件输送组件300、泵气组件400、动力组件和控制单元。
铝材等材料经铝合金熔炉001的融化倒入铸造模具002，铸件冷却后取出，修整后放置在工件输送组件300上，由工件输送组件300依次输送至热处理炉100和淬火池子200进行淬火。
所述工件输送组件300主体为输送带结构，包括输送带体310、转动驱动轮320、换向塑形轮330和承载架340；所述输送带体310为钢制(钢丝编织而成)的带体，被两个转动驱动轮320撑成长圆形；所述输送带体310从热处理炉100内部和底部以及淬火池子200的顶部和底部穿过；所述转动驱动轮320整体呈哑铃形，至少有一个内置电机，在电机的驱动下带动输送带体310进行转动；所述承载架340为板形或框架结构，固定在地面上，起到承载定位转动驱动轮320和换向塑形轮330的作用；所述转动驱动轮320定位在承载架340上；所述换向塑形轮330同样为哑铃形轮子，数量为多个，转动连接在所述承载架340上，用于为输送带体310的移动导向；部分的换向塑形轮330定位在池子体210内，这些换向塑形轮330通过挤压的方式将输送带体310连同其上的铸件浸入在淬火液中，并保障铸件能够完全浸没在淬火液中；
所述输送带体310上等间距设有定位孔311，定位孔311为通孔；每个定位孔311上均固定有一个用于承载铸件的承载软兜312，承载软兜312由金属丝编织而成，顶部开口的边缘固定在定位孔311的侧壁上。
所述热处理炉100包括炉体110和支撑体120；所述炉体110为卧式电加热炉，进出口分别位于自身两侧，工件输送组件300从其内部穿过；所述支撑体120为框架结构，固定在所述炉体110的底部，起到承载支撑的作用；所述炉体110内转动连接有工件顶起轮130，工件顶起轮130位于炉体110内的输送带体310以下的位置，主体为漏斗形，绕自身轴线转动连接在所述炉体110的内壁上，轴线与输送带体310的宽度方向相同，始终紧贴在输送带体310上；所述工件顶起轮130的数量为一个或多个，工件顶起轮130的侧壁上靠近中心的位置设有一个或多个轮体凸块131，轮体凸块131为柱形，轮体凸块131转动时插入输送带体310上的承载软兜312，将承载软兜312撑起进而将正在热处理的铸件顶起。
进一步的，工件顶起轮130的侧壁上设有多个轮体凸块131，轮体凸块131均布在工件顶起轮130的周圈。
所述淬火池子200用于快速冷却铸件，包括池子体210、支撑架220、顶起组件230和水体循环系统；
所述池子体210为顶部开口的容器，内置淬火液；
所述支撑架220为框架结构，固定在所述池子体210的底部，起到承载支撑的作用；
所述顶起组件230固定在池子体210的内底上，纵向设置，主体为柱形，包括伸缩软管231、柱形囊232和顶升体233；所述伸缩软管231为能够进行伸缩的塑料波纹管，纵向设置，底部固定在所述池子体210的内底上，顶端固定在顶升体233的底部；所述顶升体233用于与承载软兜312直接接触，在伸缩软管231伸长时将位于顶升体233上方的承载软兜312连同其内的铸件顶起及放下，使得铸件的冷却更加迅速且均匀；所述柱形囊232为柱形弹性囊，纵向设置，两端分别固定在顶升体233的底部和池子体210的内底上；所述柱形囊232与泵气组件400相连通，在控制单元的控制下进行涨缩；所述柱形囊232涨大时，伸缩软管231在压力作用下进行伸长；
所述水体循环系统为水泵与管道的组合，用于促进池子体210的的液体的流动进而保障冷却效果。
所述泵气组件400为气泵、气阀和输气管的组合。
优选的，所述顶升体233为圆板形。
优选的，所述顶升体233的顶面密布有插入锥240，插入锥240为锥形，插入承载软兜312后将铸件与承载软兜312分离，进而获得更好的冷却效果。
优选的，如图6所示，为了便于插入锥240的插入，所述承载软兜312由经纬编织法编织而成，编织承载软兜312的金属丝之间通过组合套管313定位；所述组合套管313为两个通过侧壁固定在一起的硬质管，这两个硬质管的轴线相互垂直，两个硬质管分别固定在编织承载软兜312的经纬线上；插入锥240的插入时，组成承载软兜312的线之间能够滑动。
优选的，如图10所示，所述顶升体233上密布有透水孔234，透水孔234为通孔，用于便于铸件附近的液体流动。
优选的，所述伸缩软管231内的柱形囊232的数量为三个，在将承载软兜312顶起以及放下时，三个柱形囊232在控制单元的控制下进行异步涨缩，使得伸缩软管231的伸长方向发生改变进而使得铸件冷却的更为彻底。
所述动力组件用于为本申请适用于铝合金熔炉的智能淬火生产线各部件的运行提供动力，所述控制单元起到控制适用于铝合金熔炉的智能淬火生产线各部件协调运行的作用，均为现有技术，在此不进行赘述。
优选的，所述控制单元为可编程逻辑控制器与控制按键的组合。
优选的，如图11所示，所述顶升体233为碗状结构。
本申请实施例的适用于铝合金熔炉的智能淬火生产线实际使用时：
修整后放置在工件输送组件300的承载软兜312内，由工件输送组件300依次输送至热处理炉100和淬火池子200进行淬火；当承载软兜312移动至靠近工件顶起轮130的位置时，伴随着承载软兜312的继续移动，承载软兜312会被轮体凸块131撑起进而进行更为彻底且均匀的加热；因工件顶起轮130的引导，工件顶起轮130附近的输送带体310的横截面会近似V字形，防止铸件掉落；而后承载有铸件的承载软兜312会在换向塑形轮330的引导下浸入淬火液；当承载软兜312移动至顶起组件230时，控制顶起组件230进行多次伸缩，带动承载软兜312及其内的铸件移动，使得铸件冷却的更为彻底；因伸缩软管231及其内的柱形囊232的结构，承载软兜312与顶起组件230的相对移动(包括顶起组件230的伸缩和输送带体310的移动)并不易损伤顶起组件230和承载软兜312，且伸缩软管231及其内的柱形囊232还起到一定的缓冲作用。
上述本申请实施例中的技术方案，至少具有如下的技术效果或优点：
解决了现有技术中淬火生产线在淬火铸件过程中因受限于输送设备的结构容易导致铸件冷却不均，且输送设备适用性差的技术问题，实现了适用于铝合金熔炉的智能淬火生产线能够适用于多种结构的铸件，进行铸件的淬火时铸件受热冷却均较为均匀且迅速的技术效果。
实施例二
为了进一步的提高本申请适用于铝合金熔炉的智能淬火生产线的实用性与适用性，增强铸件冷却效果并进一步的保障铸件冷却的均匀性；本申请实施例在上述实施例的基础上对顶起组件230的结构进行了进一步的优化改进，具体为：
如图12和图13所示，所述顶升体233整体呈碗形，其上设有多个用于便于淬火液流动的通孔和/或通槽；所述顶升体233上还固定有条形软囊235，条形软囊235整体为长条状或细长的扇形板状，为橡胶材质弹性囊；所述条形软囊235紧贴顶升体233的内壁设置，以顶升体233的轴线为中心均布在顶升体233的内壁上；所述条形软囊235远离顶升体233的面上固定有条状软片236，条状软片236为长条状的金属软片，紧贴条形软囊235设置，且长度方向与条形软囊235的长度方向相同；每一个顶升体233均与泵气组件400连通，在控制单元的控制下能够单独进行涨缩，条形软囊235涨大时，条状软片236更为贴近铸件。
条形软囊235涨大时会拨动铸件，且能够促进铸件附近水体流动(搅动局部水流)，进而使得异形零件也能够冷却均匀；且实际使用时，可通过调整条形软囊235的初始大小适应不同大小规格的铸件；同时条形软囊235的存在可起到减少铸件损伤的作用，其能够缓冲插入锥240刺向铸件的力。
实施例三
为了在不影响插入锥240轻松穿入承载软兜312的前提下，进一步的减少因插入锥240刺向铸件给铸件带来的损伤(进一步的提升缓冲效果)；本申请实施例在上述实施例的基础上对插入锥240的结构进行了优化改进，具体为：
如图14和图15所示，所述插入锥240包括基础杆241、承载锥242、承载套管243、弹性环244、抵触软板245和板端套管246；
所述基础杆241为杆形，材质为金属或橡胶，起支撑作用，底部固定在顶升体233或条状软片236上；
所述承载锥242为倒圆锥形，底部固定在基础杆241的顶部，材质为金属、塑料或橡胶；
所述承载套管243为硬质管体，数量为4个及以上，均布且固定在承载锥242的顶部边缘；承载套管243的长度小于1厘米，轴线垂直于所述承载锥242的轴线，起到支撑固定弹性环244的作用；
所述弹性环244为弹性橡胶软环，将所有承载套管243串在一起；
所述抵触软板245为金属材质的带状的弯板，厚度小于0.1厘米，其数量为两个，弯折状态下呈倒V形；所述抵触软板245的端部均固定有板端套管246；板端套管246为硬质管体，均套设在弹性环244上；两个抵触软板245叠在一起，彼此之间相互垂直。
当插入锥240的端部抵触到铸件时，抵触软板245及弹性环244会受压形变，逐步贴合在铸件上(由点接触或线接触转变成面接触)，进而进一步的减少铸件损伤；当插入锥240脱离铸件时，抵触软板245在弹性环244的弹力作用下恢复原状。
以上所述仅为本发明的优选实施方式，并不用于限制本发明，对于本领域技术人员来说，本发明可以有各种更改和变化。凡在本发明精神和原则内，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)
1.一种适用于铝合金熔炉的智能淬火生产线，包括热处理炉(100)、淬火池子(200)和工件输送组件(300)，其特征在于：还包括泵气组件(400)；
所述工件输送组件(300)包括等间距设有定位孔(311)的输送带体(310)、转动驱动轮(320)、哑铃形的换向塑形轮(330)和承载架(340)，输送带体(310)被两个定位在承载架(340)上的哑铃形的转动驱动轮(320)撑成长圆形；
所述换向塑形轮(330)起到引导输送带体(310)移动的作用，数量为多个，部分定位在池子体(210)内；
每个定位孔(311)上均固定有一个承载软兜(312)；
所述热处理炉(100)包括自身内部转动连接有漏斗形的一个或多个工件顶起轮(130)的炉体(110)和支撑体(120)；工件顶起轮(130)的侧壁上设有轮体凸块(131)，轮体凸块(131)转动时将承载软兜(312)撑起；
所述淬火池子(200)用于快速冷却铸件，内置顶起组件(230)；
所述顶起组件(230)包括为塑料波纹管的伸缩软管(231)、柱形囊(232)和顶升体(233)；
所述伸缩软管(231)底部固定在池子体(210)的内底上，顶端固定在顶升体(233)的底部；
所述柱形囊(232)为弹性囊，位于伸缩软管(231)内，与泵气组件(400)相连通。
2.如权利要求1所述的适用于铝合金熔炉的智能淬火生产线，其特征在于：所述承载软兜(312)由金属丝编织而成，顶部开口的边缘固定在定位孔(311)的侧壁上。
3.如权利要求1所述的适用于铝合金熔炉的智能淬火生产线，其特征在于：所述顶升体(233)为圆板形。
4.如权利要求1所述的适用于铝合金熔炉的智能淬火生产线，其特征在于：所述承载软兜(312)由经纬编织法编织而成，编织承载软兜(312)的金属丝之间通过组合套管(313)定位；所述组合套管(313)为两个通过侧壁固定在一起的硬质管，这两个硬质管的轴线相互垂直，两个硬质管分别固定在编织承载软兜(312)的经纬线上。
5.如权利要求1所述的适用于铝合金熔炉的智能淬火生产线，其特征在于：所述顶升体(233)上密布有透水孔(234)，透水孔(234)为通孔，用于便于铸件附近的液体流动。
6.如权利要求1所述的适用于铝合金熔炉的智能淬火生产线，其特征在于：所述伸缩软管(231)内的柱形囊(232)的数量为三个，在将承载软兜(312)顶起以及放下时，三个柱形囊(232)在控制单元的控制下进行异步涨缩，使得伸缩软管(231)的伸长方向发生改变进而使得铸件冷却的更为彻底。
7.如权利要求1所述的适用于铝合金熔炉的智能淬火生产线，其特征在于：所述顶升体(233)为碗状结构。
8.如权利要求1至7任一所述的适用于铝合金熔炉的智能淬火生产线，其特征在于：所述顶升体(233)的顶面密布有插入锥(240)，插入锥(240)为锥形，插入承载软兜(312)后将铸件与承载软兜(312)分离。
9.如权利要求8所述的适用于铝合金熔炉的智能淬火生产线，其特征在于：所述顶升体(233)上设有多个用于便于淬火液流动的通孔和/或通槽；
所述顶升体(233)上还固定有条形软囊(235)，条形软囊(235)整体为长条状或细长的扇形板状，为橡胶材质弹性囊；
所述条形软囊(235)紧贴顶升体(233)的内壁设置，以顶升体(233)的轴线为中心均布在顶升体(233)的内壁上；
所述条形软囊(235)远离顶升体(233)的面上固定有条状软片(236)，条状软片(236)为长条状的金属软片，紧贴条形软囊(235)设置，且长度方向与条形软囊(235)的长度方向相同；
每一个顶升体(233)均与泵气组件(400)连通，在控制单元的控制下能够单独进行涨缩。
10.如权利要求8所述的适用于铝合金熔炉的智能淬火生产线，其特征在于：所述插入锥(240)包括基础杆(241)、承载锥(242)、承载套管(243)、弹性环(244)、抵触软板(245)和板端套管(246)；
所述基础杆(241)为杆形，起支撑作用，底部固定在顶升体(233)或条状软片(236)上；
所述承载锥(242)为倒圆锥形，底部固定在基础杆(241)的顶部；
所述承载套管(243)为硬质管体，数量为4个及以上，均布且固定在承载锥(242)的顶部边缘；承载套管(243)的长度小于1厘米，轴线垂直于所述承载锥(242)的轴线；
所述弹性环(244)为弹性橡胶软环，将所有承载套管(243)串在一起；
所述抵触软板(245)为金属材质的带状的弯板，厚度小于0.1厘米，其数量为两个，弯折状态下呈倒V形；
所述抵触软板(245)的端部均固定有板端套管(246)；板端套管(246)为硬质管体，均套设在弹性环(244)上；两个抵触软板(245)叠在一起，彼此之间相互垂直。
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