CN1297115A - 一种液压装置及其用途 - Google Patents

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CN1297115A
CN1297115A CN 00132784 CN00132784A CN1297115A CN 1297115 A CN1297115 A CN 1297115A CN 00132784 CN00132784 CN 00132784 CN 00132784 A CN00132784 A CN 00132784A CN 1297115 A CN1297115 A CN 1297115A
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Abstract

本发明公开了一种液压装置及其用途。本发明在利用形状记忆合金元件的形状记忆效应的液压装置中通过增加一个回路利用液压装置本身的液体来冷却液压装置的形状记忆合金元件实现温差,无需另外冷却,因此节能降耗较理想;本发明的液压装置应用广泛,可用以加热、加压、加热加压、冷却、废热回收利用等。本发明的液压装置结构简单,生产容易,成本低,使用方便,应用范围广,节能降耗较理想,有较好的经济效益和社会效益。

Description

一种液压装置及其用途
本发明涉及一种液压装置及其用途。
液压装置一般采用机械、电磁结构,结构复杂,目前,也有一种液压装置是利用形状记忆合金元件的形状记忆效应,但其既要加热又要冷却以产生温差,因而节能降耗不理想;液压装置的用途一般用以传递压强、机械做功,用途单一。
本发明的目的是要提供一种液压装置,它节能降耗较理想,用途广泛。
本发明的目的是通过增加一个回路利用液压装置本身的液体来冷却液压装置的形状记忆合金元件来实现的,一般具体采用以下三种方式之一:
一、缸体的一端安装有形状记忆合金元件和弹性复位元件,形状记忆合金元件和弹性复位元件
的另一端安装有活塞,缸体的另一端和活塞之间是密闭的储液腔,储液腔有管路[9]与工
作机构相连通;管路[9]上有单向阀门[13];活塞的安装有形状记忆合金元件那侧的空腔
是密闭的元件腔,元件腔通过管路[7]与工作机构相连通,管路[7]上有单向阀门[11];储
液腔还有管路[10]与液源相连通,液源通过管路[8]与元件腔相连通,管路[10]上有单向
阀门[14],管路[8]上有单向阀门[12];有一个开关装置位于液源中的液体从液源出来的
管路上;
二、缸体一端安装有在受热到其转变温度时伸长的形状记忆合金元件和弹性复位元件,形状记
忆合金元件和弹性复位元件的另一端安装有活塞[2],缸体的另一端安装有弹性储能元件,
弹性储能元件的另一端安装有活塞[20],活塞[20]和活塞[2]之间是密闭的充满液体的储液
腔,储液腔通过管路[9]经单向阀门[13]先与开关控制装置相连;活塞[2]的安装有形状记
忆合金元件那侧的空腔是密闭的元件腔,储液腔还有管路[10]经单向阀门[14]与元件腔出
来的管路[33]相连,该接口经单向阀门[23]和开关控制装置相连通;开关控制装置与工作
机构相连通;单向阀门[13]对于储液腔是只出不进的阀门,单向阀门[14]对于储液腔是只
进不出的阀门,单向阀门[23]对于开关控制装置是只出不进的阀门;
三、缸体一端安装有在受热到其转变温度时缩短的形状记忆合金元件和弹性复位元件,形状记
忆合金元件的另一端串接有弹性储能元件相串接,弹性储能元件和弹性复位元件的另一端
安装有活塞,缸体的另一端和活塞之间是密闭的储液腔,活塞的安装有形状记忆合金元件
那侧的空腔是密闭的充满液体的元件腔,储液腔有管路[10]与元件腔出来的有单向阀门[15]
的管路[33]相连接,该接口经单向阀门[23]和开关控制装置相连通;开关控制装置与工作
机构相连通;元件腔有管路[7]经单向阀门[11]与开关控制装置相连通;单向阀门[11]对
于元件腔是只出不进的阀门,单向阀门[15]对于元件腔是只进不出的阀门,单向阀门[23]
对于开关控制装置是只出不进的阀门。
本发明的液压装置可以用于液压、加热、加热加压、冷却、废热回收利用多种用途。
本发明的液压装置通过增加一个回路利用液压装置本身的液体来冷却液压装置的形状记忆合金元件来实现温差利用形状记忆合金元件所具有的形状记忆效应特性,无需另外冷却,因此节能降耗较理想,在与热有关的很多领域(如加热、加压、加热加压、冷却、废热回收利用等)应用广泛。
发明的具体结构由以下的实施例及其附图给出。
图1、图2是根据本发明提出的液压装置的第一种实施例的原理示意图;
图3是根据本发明提出的液压装置的第三种实施例的原理示意图;
图4是根据本发明提出的液压装置的第四种实施例的原理示意图;
图5是第三、第四种实施例开关控制装置的剖视图;
图6是图5的开关控制装置的局部俯视图;
图7是图5的开关控制装置的剖视图(俯视);
图8是多工作机构的液压装置的原理示意图。
下面结合附图详细说明依据本发明提出的液压装置的细节及工作情况。
图1、图2所示的一种液压装置:缸体[1]的一端安装有形状记忆合金元件[5]和弹性复位元件[6],形状记忆合金元件[5]和弹性复位元件[6]的另一端安装有活塞[2],缸体[1]的另一端和活塞[2]之间是密闭的储液腔[3],储液腔[3]通过管路[9]与工作机构[19]相连通;管路[9]上有单向阀门[13];活塞[2]的安装有形状记忆合金元件[5]那侧的空腔是密闭的元件腔[4],元件腔[4]通过管路[7]与工作机构[19]相连通,管路[7]上有单向阀门[11];储液腔[3]还有管路[10]与液源[17]相连通,液源[17]通过管路[8]与元件腔[4]相连通,管路[10]上有单向阀门[14],管路[8]上有单向阀门[12];有一个开关装置[16]位于液源[17]中的液体从液源[17]出来的管路上。
形状记忆合金元件[5]是在受热到其转变温度时伸长的元件,活塞[2]导热性良好,单向阀门[13]对于储液腔[3]是只出不进的单向阀门,单向阀门[14]对于储液腔[3]是只进不出的单向阀门,单向阀门[11]对于元件腔[4]是只进不出的单向阀门,单向阀门[12]对于元件腔[4]是只出不进的单向阀门;开关装置[16]位于管路[10]上;热源[18]可以与液源[17]或(和)储液腔[3]中液体或(和)元件腔[4]中形状记忆合金元件[5]热交换;
或者,形状记忆合金元件[5]是在受热到其转变温度时缩短的元件,单向阀门[13]对于储液腔[3]是只进不出的单向阀门,单向阀门[14]对于储液腔[3]是只出不进的单向阀门,单向阀门[11]对于元件腔[4]是只出不进的单向阀门,单向阀门[12]对于元件腔[4]是只进不出的单向阀门;开关装置[16]位于管路[8]上;热源[18]可以与液源[17]或(和)元件腔[4]中形状记忆合金元件[5]和液体热交换。
受热到其转变温度时伸长的形状记忆合金元件[5]可以是形状记忆合金弹簧;受热到其转变温度时缩短的形状记忆合金元件[5]可以是形状记忆合金丝束;弹性复位元件[6]可以是普通弹簧;弹性复位元件[6]的弹性系数远比达到转变温度时的形状记忆合金元件[5]的弹性系数小,但比冷却到其一定温度时的形状记忆合金元件[5]的弹性系数大。
图1所示的液压装置的运行过程:接通开关装置[16],从液源[17]进入储液腔[3]的热液通过活塞[2]加热形状记忆合金元件[5]达其转变温度时,形状记忆合金元件[5]伸长,将热液从储液腔[3]经管路[9]送入工作机构[19];在工作机构[19]作用完毕后,冷却了的液体经管路[7]进入元件腔[4],使形状记忆合金元件[5]冷却到其特定的温度后缩短回伸长前的初始状态,又将液体经管路[8]送回液源[17];到此为止完成一个循环,循环往复,直至关闭开关装置[16]。
图2所示的液压装置的运行过程:接通开关装置[16],从液源[17]进入元件腔[4]的热液加热形状记忆合金元件[5]达其转变温度时,形状记忆合金元件[5]缩短,将热液从元件腔[4]经管路[7]送入工作机构[19];在工作机构[19]作用完毕后,冷却了的液体经管路[9]进入储液腔[3],通过活塞[2]使形状记忆合金元件[5]冷却到其特定的温度后缩短回伸长前的初始状态,又将液体经管路[10]送回液源[17];到此为止完成一个循环,循环往复,直至关闭开关装置[16]。
图1、图2的液压装置的用途,可以是以下几种用途中之一种或几种之综合:p.可以被用于加压,工作机构[19]可以是一个液压系统;q.可以被用于加热,工作机构[19]可以是一个导热系统,将液体输送来的热不断地加以利用;r.可以被用于加热加压,工作机构[19]可以是一个加热加压系统,例如一个将材料加热软化加压成型的装置;s.可以被用于冷却,工作机构[19]是一个散热良好的装置,各管路散热佳,就可以冷却热源[18];t.可以被用于废热回收利用,利用废热作为热源[18],液体将不断地吸取废热,然后到工作机构[19]处利用,循环往复。
图3所示的一种液压装置:缸体[1]一端安装有在受热到其转变温度时伸长的形状记忆合金元件[5]和弹性复位元件[6],形状记忆合金元件[5]和弹性复位元件[6]的另一端安装有活塞[2],缸体[1]的另一端安装有弹性储能元件[21],弹性储能元件[21]的另一端安装有活塞[20],活塞[20]和活塞[2]之间是密闭的充满液体的储液腔[3],储液腔[3]通过管路[9]经单向阀门[13]先与开关控制装置[22]相连;活塞[2]的安装有形状记忆合金元件[5]那侧的空腔是密闭的元件腔[4],储液腔[3]还有管路[10]经单向阀门[14]与元件腔[4]出来的管路[33]相连,该接口经单向阀门[23]和开关控制装置[22]相连通:开关控制装置[22]与工作机构[19]相连通;单向阀门[13]对于储液腔[3]是只出不进的阀门,单向阀门[14]对于储液腔[3]是只进不出的阀门,单向阀门[23]对于开关控制装置[22]是只出不进的阀门。
开关控制装置[22]是一套管路连接(通)开关,可以做成是:一个有开口的面板[28]下的空心圆柱体[30],空心圆柱体[30]内有紧密配合可旋转的圆柱体[31],圆柱体[31]其上固定连接有伸出面板[28]开口的旋钮[29],空心圆柱体[30]上有孔[24]、[25]、[26]分别对应与单向阀门[13]、单向阀门[23]、工作机构[19]相接通,圆柱体[31]上有V形孔[27],其轴线夹角与孔[24]和孔[26]轴线夹角以及孔[25]和孔[26]轴线夹角均相等,各孔轴线均在一个平面内,旋钮[29]和面板[28]两者上刻(印)制有相应的标示[32]。
图3所示的液压装置的运行过程:形状记忆合金元件[5]受热达其转变温度时,形状记忆合金元件[5]伸长,弹性储能元件[21]被压缩,系统处于待工作状态,当使用开关控制装置[22]连通管路[9]和工作机构[19],储液腔[3]的热液经管路[9]被压入工作机构[19];工作完毕后使用开关控制装置[22]连通工作机构[19]和单向阀[23],冷却了的液体经管路[33]进入元件腔[4],使形状记忆合金元件[5]冷却到其特定的温度后缩短回初始长度,又将液体经管路[33]和管路[10]送回储液腔[3];到此为止完成一个工作循环。
图3所示的液压装置的用途,可以是以下几种用途中之一种或几种之综合:u.可以被用于加压,工作机构[19]可以是一个液压系统;v.可以被用于加热,工作机构[19]可以是一个导热系统,活塞[2]是以导热良好的材料制成,热源与形状记忆合金元件[5]或储液腔[3]中的液体热交换将热通过液体输送到工作机构[19]不断地利用;w.可以被用于加热加压,工作机构[19]可以是一个加热加压系统,活塞[2]是以导热良好的材料制成,热源与形状记忆合金元件[5]或储液腔[3]中的液体热交换,高温高压液体到工作机构[19]工作,例如一个将材料加热软化加压成型的装置;x.可以被用于冷却,工作机构[19]是一个散热良好的装置,各管路散热佳,活塞[2]是以导热良好的材料制成,热源与形状记忆合金元件[5]或储液腔[3]中的液体热交换,就可以冷却热源;y.可以被用于废热回收利用,利用废热作为热源,活塞[2]是以导热良好的材料制成,热源与形状记忆合金元件[5]或储液腔[3]中的液体热交换,液体将不断地吸取废热,然后到工作机构[19]处利用,循环往复
图4所示的一种液压装置:缸体[1]一端安装有在受热到其转变温度时缩短的形状记忆合金元件[5]和弹性复位元件[6],形状记忆合金元件[5]的另一端串接有弹性储能元件[21],弹性储能元件[21]和弹性复位元件[6]的另一端安装有活塞[2],缸体[1]的另一端和活塞[2]之间是密闭的储液腔[3],活塞[2]的安装有形状记忆合金元件[5]那侧的空腔是密闭的充满液体的元件腔[4],储液腔[3]有管路[10]与元件腔[4]出来的有单向阀门[15]的管路[33]相连接,该接口经单向阀门[23]和开关控制装置[22]相连通;开关控制装置[22]与工作机构[19]相连通;元件腔[4]有管路[7]经单向阀门[11]与开关控制装置[22]相连通;单向阀门[11]对于元件腔[4]是只出不进的阀门,单向阀门[15]对于元件腔[4]是只进不出的阀门,单向阀门[23]对于开关控制装置[22]是只出不进的阀门。
开关控制装置[22]是一套管路连接(通)开关,可以做成是:一个有开口的面板[28]下的空心圆柱体[30],空心圆柱体[30]内有紧密配合可旋转的圆柱体[31],圆柱体[31]其上固定连接有伸出面板[28]开口的旋钮[29],空心圆柱体[30]上有孔[24]、[25]、[26]分别对应与单向阀门[11]、单向阀门[23]、工作机构[19]相接通,圆柱体[31]上有V形孔[27],其轴线夹角与孔[24]和孔[26]轴线夹角以及孔[25]和孔[26]轴线夹角均相等,各孔轴线均在一个平面内,旋钮[29]和面板[28]两者上刻(印)制有相应的标示[32]。
图4所示的液压装置的运行过程:形状记忆合金元件[5]受热达其转变温度时,形状记忆合金元件[5]缩短,弹性储能元件[21]被拉长,此时处于待工作状态,当使用开关控制装置[22]连通管路[7]和工作机构[19],元件腔[4]的热液经管路[7]被压入工作机构[19];工作完毕后使用开关控制装置[22]连通工作机构[19]和单向阀[23],冷却了的液体经管路[10]进入储液腔[3],通过活塞[2]吸热使形状记忆合金元件[5]冷却到其特定的温度后伸长回原始状态,弹性复位元件[6]又将液体经管路[10]和管路[33]送回元件腔[4];到此为止完成一个工作循环。
图4所示的液压装置的用途,可以是以下几种用途中之一种或几种之综合:z.可以被用于加压,工作机构[19]可以是一个液压系统;aa.可以被用于加热,工作机构[19]可以是一个导热系统,将与元件腔[4]中的液体热交换的热源的热通过液体输送到工作机构[19]不断地利用;bb.可以被用于加热加压,工作机构[19]可以是一个加热加压系统,热源将热传给元件腔[4]内的液体,高温高压液体被不断压送到工作机构[19]工作,例如一个将材料加热软化加压成型的装置;cc.可以被用于冷却,工作机构[19]是一个散热良好的装置,各管路散热佳,就可以冷却与元件腔[4]内的液体热交换的热源;dd.可以被用于废热回收利用,利用废热作为与元件腔[4]内的液体热交换的热源,液体将不断地吸取废热,然后到工作机构[19]处利用,循环往复。

Claims (10)

1.一种液压装置:缸体[1]的一端安装有形状记忆合金元件[5]和弹性复位元件[6],形状记忆合金元件[5]和弹性复位元件[6]的另一端安装有活塞[2],缸体[1]的另一端和活塞[2]之间是密闭的储液腔[3],储液腔[3]通过管路[9]与工作机构[19]相连通;其特征在于:管路[9]上有单向阀门[13];活塞[2]的安装有形状记忆合金元件[5]那侧的空腔是密闭的元件腔[4],元件腔[4]通过管路[7]与工作机构[19]相连通,管路[7]上有单向阀门[11];储液腔[3]还有管路[10]与液源[17]相连通,液源[17]通过管路[8]与元件腔[4]相连通,管路[10]上有单向阀门[14],管路[8]上有单向阀门[12];有一个开关装置[16]位于液源[17]中的液体从液源[17]出来的管路上。
2.根据权利要求1所述的液压装置,其特征在于:形状记忆合金元件[5]是在受热到其转变温度时伸长的元件,活塞[2]导热性良好,单向阀门[13]对于储液腔[3]是只出不进的单向阀门,单向阀门[14]对于储液腔[3]是只进不出的单向阀门,单向阀门[11]对于元件腔[4]是只进不出的单向阀门,单向阀门[12]对于元件腔[4]是只出不进的单向阀门;开关装置[16]位于管路[10]上;热源[18]可以与液源[17]或(和)储液腔[3]中液体或(和)元件腔[4]中形状记忆合金元件[5]热交换;
或者,形状记忆合金元件[5]是在受热到其转变温度时缩短的元件,单向阀门[13]对于储液腔[3]是只进不出的单向阀门,单向阀门[14]对于储液腔[3]是只出不进的单向阀门,单向阀门[11]对于元件腔[4]是只出不进的单向阀门,单向阀门[12]对于元件腔[4]是只进不出的单向阀门;开关装置[16]位于管路[8]上;热源[18]可以与液源[17]或(和)元件腔[4]中形状记忆合金元件[5]和液体热交换。
3.根据权利要求1或2所述的液压装置,其特征在于:受热到其转变温度时伸长的形状记忆合金元件[5]可以是形状记忆合金弹簧;受热到其转变温度时缩短的形状记忆合金元件[5]可以是形状记忆合金丝束;弹性复位元件[6]可以是普通弹簧;弹性复位元件[6]的弹性系数远比达到转变温度时的形状记忆合金元件[5]的弹性系数小,但比冷却到其一定温度时的形状记忆合金元件[5]的弹性系数大。
4.一种液压装置:缸体[1]一端安装有在受热到其转变温度时伸长的形状记忆合金元件[5]和弹性复位元件[6],形状记忆合金元件[5]和弹性复位元件[6]的另一端安装有活塞[2],缸体[1]的另一端安装有弹性储能元件[21],弹性储能元件[21]的另一端安装有活塞[20],活塞[20]和活塞[2]之间是密闭的充满液体的储液腔[3],储液腔[3]通过管路[9]与工作机构[19]相连通;其特征在于:管路[9]通过单向阀门[13]先与开关控制装置[22]相连;活塞[2]的安装有形状记忆合金元件[5]那侧的空腔是密闭的元件腔[4],储液腔[3]还有管路[10]经单向阀门[14]与元件腔[4]出来的管路[33]相连,该接口经单向阀门[23]和开关控制装置[22]相连通;开关控制装置[22]与工作机构[19]相连通;单向阀门[13]对于储液腔[3]是只出不进的阀门,单向阀门[14]对于储液腔[3]是只进不出的阀门,单向阀门[23]对于开关控制装置[22]是只出不进的阀门。
5.根据权利要求4所述的液压装置,其特征是开关控制装置[22]是一套管路连接(通)开关,可以做成是:一个有开口的面板[28]下的空心圆柱体[30],空心圆柱体[30]内有紧密配合可旋转的圆柱体[31],圆柱体[31]其上固定连接有伸出面板[28]开口的旋钮[29],空心圆柱体[30]上有孔[24]、[25]、[26]分别对应与单向阀门[13]、单向阀门[23]、工作机构[19]相接通,圆柱体[31]上有V形孔[27],其轴线夹角与孔[24]和孔[26]轴线夹角以及孔[25]和孔[26]轴线夹角均相等,各孔轴线均在一个平面内,旋钮[29]和面板[28]两者上刻(印)制有相应的标示[32]。
6.一种液压装置:缸体[1]一端安装有在受热到其转变温度时缩短的形状记忆合金元件[5]和弹性复位元件[6],形状记忆合金元件[5]的另一端串接有弹性储能元件[21],弹性储能元件[21]和弹性复位元件[6]的另一端安装有活塞[2],缸体[1]的另一端和活塞[2]之间是密闭的储液腔[3],储液腔[3]通过管路[10]与工作机构[19]相连通;其特征在于:管路[10]并不和工作机构[19]直接连通,活塞[2]的安装有形状记忆合金元件[5]那侧的空腔是密闭的充满液体的元件腔[4],管路[10]经与元件腔[4]出来的有单向阀门[15]的管路[33]相连接,该接口经单向阀门[23]和开关控制装置[22]相连通;开关控制装置[22]与工作机构[19]相连通;元件腔[4]有管路[7]经单向阀门[11]与开关控制装置[22]相连通;单向阀门[11]对于元件腔[4]是只出不进的阀门,单向阀门[15]对于元件腔[4]是只进不出的阀门,单向阀门[23]对于开关控制装置[22]是只出不进的阀门。
7.根据权利要求6所述的液压装置,其特征是开关控制装置[22]是一套管路连接(通)开关,可以做成是:一个有开口的面板[28]下的空心圆柱体[30],空心圆柱体[30]内有紧密配合可旋转的圆柱体[31],圆柱体[31]其上固定连接有伸出面板[28]开口的旋钮[29],空心圆柱体[30]上有孔[24]、[25]、[26]分别对应与单向阀门[11]、单向阀门[23]、工作机构[19]相接通,圆柱体[31]上有V形孔[27],其轴线夹角与孔[24]和孔[26]轴线夹角以及孔[25]和孔[26]轴线夹角均相等,各孔轴线均在一个平面内,旋钮[29]和面板[28]两者上刻(印)制有相应的标示[32]。
8.如权利要求1所述的液压装置的用途,可以是以下几种用途中之一种或几种之综合:a.可以被用于加压,工作机构[19]可以是一个液压系统;b.可以被用于加热,工作机构[19]可以是一个导热系统,将液体输送来的热不断地加以利用;c.可以被用于加热加压,工作机构[19]可以是一个加热加压系统,例如一个将材料加热软化加压成型的装置;d.可以被用于冷却,工作机构[19]是一个散热良好的装置,各管路散热佳,就可以冷却热源[18];e.可以被用于废热回收利用,利用废热作为热源[18],液体将不断地吸取废热,然后到工作机构[19]处利用,循环往复。
9.如权利要求4所述的液压装置的用途,可以是以下几种用途中之一种或几种之综合:f.可以被用于加压,工作机构[19]可以是一个液压系统;g.可以被用于加热,工作机构[19]可以是一个导热系统,活塞[2]是以导热良好的材料制成,热源与形状记忆合金元件[5]或储液腔[3]中的液体热交换将热通过液体输送到工作机构[19]不断地利用;h.可以被用于加热加压,工作机构[19]可以是一个加热加压系统,活塞[2]是以导热良好的材料制成,热源与形状记忆合金元件[5]或储液腔[3]中的液体热交换,高温高压液体到工作机构[19]工作,例如一个将材料加热软化加压成型的装置;i.可以被用于冷却,工作机构[19]是一个散热良好的装置,各管路散热佳,活塞[2]是以导热良好的材料制成,热源与形状记忆合金元件[5]或储液腔[3]中的液体热交换,就可以冷却热源;j.可以被用于废热回收利用,利用废热作为热源,活塞[2]是以导热良好的材料制成,热源与形状记忆合金元件[5]或储液腔[3]中的液体热交换,液体将不断地吸取废热,然后到工作机构[19]处利用,循环往复。
10.如权利要求6所述的液压装置的用途,可以是以下几种用途中之一种或几种之综合:k.可以被用于加压,工作机构[19]可以是一个液压系统;l.可以被用于加热,工作机构[19]可以是一个导热系统,将与元件腔[4]中的液体热交换的热源的热通过液体输送到工作机构[19]不断地利用;m.可以被用于加热加压,工作机构[19]可以是一个加热加压系统,热源将热传给元件腔[4]内的液体,高温高压液体被不断压送到工作机构[19]工作,例如一个将材料加热软化加压成型的装置;n.可以被用于冷却,工作机构[19]是一个散热良好的装置,各管路散热佳,就可以冷却与元件腔[4]内的液体热交换的热源;o.可以被用于废热回收利用,利用废热作为与元件腔[4]内的液体热交换的热源,液体将不断地吸取废热,然后到工作机构[19]处利用,循环往复。
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CN110374840A (zh) * 2019-07-17 2019-10-25 陈翠平 一种双气缸式的真空泵
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