CN202817989U - 一种电机的单向制动装置 - Google Patents

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Abstract

本实用新型提供了一种电机的单向制动装置,属于电机制动装置技术领域。它解决了现有电机不能实现单向制动或是电机单向制动时需要动力输出等技术问题。本单向制动装置包括套设并固定在制动端上的制动轮,制动轮外套设有制动套,且制动套与制动轮之间具有间隙,制动套上设有压紧结构,制动轮的外周面上开设有缺口,缺口内设有滚柱,缺口具有当电机轴顺时针转动或逆时针转动时能推动滚柱转动的工作面一和当电机轴逆时针转动或顺时针转动时能推动滚柱的工作面二,工作面二与制动套内壁之间形成一能使滚柱卡死的斜锲。本实用新型结构简单,并且能够实现电机的单向制动或是电机的单向减速旋转且不需要动力输出,保证电机的正常运作。

Description

一种电机的单向制动装置
技术领域
本实用新型属于电机制动装置技术领域,涉及一种制动装置,特别是一种电机的单向制动装置。
背景技术
在日常生活或是一些加工型企业中,人们经常会采用微型减速电机作为提升重物的动力装置,为了获得较大的转动力矩,一般都会采用减速机构进行减速(例如蜗轮蜗杆减速器)。但是电机在实际起重过程中,当电机在突发断电或者在工作过程中起重物停止上升,切断电源结束起重时,在起重物重力的作用下,由于减速机构的自锁力矩不够,不能阻止起重物下滑,在空中无法停止,从而导致起重工作失常,另外,由于起重时电机要承受重物上升时的负荷,电机转速较低。而下降时重物是自由落体,拉着电机下降,此时电机转速较快,导致起重时上升和下降速度差距太大。以上缺陷如不采取措施会存在较大的安全隐患。
对于现有技术中防止重物下降的做法是在电机尾部加装一个电磁离合器,在电机停止工作时,离合器抱住电机停止电机转动,防止起重物下降。经检索中国专利文献库,也有发现如中国专利文献公开了一种电机制动器【专利号:ZL200820009353.8;授权公告号:CN201174638Y】。这种电机制动器,包括电机转轴、电磁铁、弹簧、衔铁、风扇轮、摩擦片、固定螺杆、调整垫片,其特征在于,电磁铁通过固定螺杆固定在电机上,风扇轮轴向滑动固定在电机转轴上,位于衔铁与后盖之间,两磨擦片分别设在风扇轮与衔铁和后盖之间。它的效果在于:1、制动力矩大,制动时间短。2、散热性较好,有效地解决了摩擦材料热衰退现象,使摩擦材料的摩擦系数保持比较稳定状态,从而延长了摩擦片的使用寿命。
但是,上述的电机制动器还是存在一定的缺点,比如说结构复杂,成本较高,起重时上升和下降的速度差异无法调节。而且电磁铁在通电时需要消耗额外的能源,不利于国家实施节能的政策,所以,还急需本领域内的技术人员研发出一种新的电机制动装置来解决目前电机的制动装置存在的问题。
发明内容
本实用新型的目的是针对现有的技术存在上述问题,提出了一种电机的单向制动装置,本单向制动装置具有当电机出现断电时或起重结束切断电源时能保持电机轴被制动,有效防止起重物下滑,在起重物下降时,可减缓其下降速度的特点。
本实用新型的目的可通过下列技术方案来实现:一种电机的单向制动装置,所述的电机包括壳体和设置在壳体内的电机轴,所述的电机轴一端穿出壳体前端盖为输出端,所述电机轴另一端穿出壳体后端盖为制动端,其特征在于,本单向制动装置包括套设并固定在制动端上的制动轮,所述的制动轮外套设有制动套,且制动套与制动轮之间具有间隙,所述的制动套上设有能使制动套的底部始终抵靠在电机壳体后端盖上的压紧结构,所述的制动轮的外周面上开设有若干缺口,所述的缺口内均设有滚柱,所述的缺口具有当电机轴顺时针转动或逆时针转动时能推动滚柱转动的工作面一和当电机轴逆时针转动或顺时针转动时能推动滚柱的工作面二,所述的工作面二与制动套内壁之间形成一能使滚柱卡死的斜锲。
本电机的单向制动装置是应用于起重电机上的,其工作原理是这样的:
当电机处于正常通电状态下时,电机轴逆时针转动,电机轴带动制动端上的制动轮逆时针转动,而制动套是通过压紧结构抵靠在电机壳体后端盖上的,此时设置在缺口内的滚柱抵靠在工作面一上,滚柱在制动轮的缺口中能灵活转动,所以制动套和制动轮是分离的,制动套不会影响滚柱与制动轮的转动,电机处于正常工作状态,起重物顺利上升。
当电机发生断电或切断电源时,电机轴在悬于空中重物的重力作用下,起重物会带动电机轴顺时针转动。这时,滚柱脱离工作面一,和制动套的内壁抵靠,同时由工作面二和制动套的内壁组成斜锲把滚柱卡死,使制动套、滚柱和制动轮紧紧的连接在一起。由于制动套是抵靠在电机壳体后端盖上的,若制动套与电机壳体后端盖之间的摩擦力足够大时,则可通过滚柱使制动套、制动轮和电机轴同时处于相对静止状态,从而使电机轴停止转动,防止了起重物因电机断电而下滑,这就实现了电机的单向制动;当需要起重物下降时,控制电机轴顺时针转动,此时制动套与制动轮是连接在一起的,制动套与电机壳体后端盖之间的摩擦力可以使起重物减速下降,克服了起重物在下降时没有本单向制动装置时会快速下降的缺点。
作为另外一种情况,当电机处于正常通电状态下时,电机轴顺时针转动,电机轴带动制动端上的制动轮顺时针转动,而制动套是通过压紧结构抵靠在电机壳体后端盖上的,此时设置在缺口内的滚柱抵靠在工作面一上,滚柱在制动轮的缺口中能灵活转动,制动套和制动轮是分离的,制动套不会影响滚柱与制动轮的转动,电机处于正常工作状态,起重物顺利上升。
当电机发生断电或切断电源时,电机轴在悬于空中重物的重力作用下,起重物会带动电机轴逆时针转动。这时,滚柱脱离工作面一,和制动套的内壁抵靠,同时由工作面二和制动套的内壁组成斜锲把滚柱卡死,使制动套、滚柱和制动轮紧紧的连接在一起。由于制动套是抵靠在电机壳体后端盖上的,若制动套与电机壳体后端盖之间的摩擦力足够大时,则可通过滚柱使制动套、制动轮和电机轴同时处于相对静止状态,从而使电机轴停止转动,防止了起重物因电机断电而下滑,这就实现了电机的单向制动;当需要起重物下降时,控制电机轴逆时针转动,此时制动套与制动轮是连接在一起的,制动套与电机壳体后端盖之间的摩擦力可以使起重物减速下降。克服了起重物在下降时没有本单向制动装置时会快速下降的缺点。
在上述的电机的单向制动装置中,所述的压紧结构包括定位杆和压套,所述的定位杆一端固定在电机壳体后端盖上,所述压套套设在上述的制动套外,且压套和制动套之间具有间隙,所述压套的底部与制动套相抵靠,所述压套还具有相对于其外周面凸出的安装部,所述的安装部上设有能使压套具有朝向电机壳体后端盖运动趋势的弹簧。通过该弹簧可以使压套压向电机壳体的后端盖,同时通过压套带动制动套压向电机壳体的后端盖,从而使制动套与电机壳体后端盖之间产生一定的摩擦力。
在上述电机的单向制动装置中,所述的定位杆端部具有外螺纹,所述定位杆端部上螺纹连接有一螺母,上述弹簧套设在定位杆上,弹簧一端作用在压套的安装部上,弹簧另一端作用在所述的螺母上,所述的弹簧处于压缩状态。在该弹簧的作用下,弹簧力可使压套推向电机壳体后端盖,使制动套一直抵靠在后端盖上,通过调节螺母,可以调节弹簧的弹力弹性力大小,从而实现调节制动套与电机壳体后端盖之间摩擦力的大小。
作为另外一种情况,在上述的电机的单向制动装置中,所述的弹簧套设在定位杆上,弹簧一端作用在压套的安装部上,弹簧另一端作用在电机壳体后端盖上,所述的弹簧处于拉伸状态。在该弹簧的作用下,弹簧力可使压套拉向电机壳体后端盖,使制动套一直抵靠在后端盖上,从而使制动套与电机壳体后端盖之间具有一定的摩擦力。
在上述的电机的单向制动装置中,所述当滚柱抵靠在工作面一上时,所述的滚柱与制动套和工作面二之间均具有间隙。当电机带动制动轮旋转,工作面一推动滚柱一起旋转,此时滚柱受离心力的作用,将紧贴制动套内圆滚动,滚柱与制动套和工作面二保持一定的间隙,从而保证电机能自由转动。当电机轴在顺时针转动或逆时针转动时,该间隙可以保证制动套和电机轴不会受到制动套的影响而使电机轴出现停止转动的现象。
在上述的电机的单向制动装置中,所述当滚柱抵靠在工作面二上时,所述的滚柱同时抵靠在所述制动套的内壁上。当电机轴在逆时针转动或顺时针转动时,滚柱抵靠在工作面二上时,滚柱同时抵靠在制动套的内壁上,工作面二和制动套的内表面组成斜锲可以把滚柱卡死,制动轮和制动套结合成一体。
在上述的电机的单向制动装置中,所述的电机壳体后端盖上固定有摩擦片,上述的制动套的底部抵靠在该摩擦片上。该摩擦片可以提高制动套与电机壳体后端盖之间的摩擦系数,以增大制动套与电机壳体后端盖之间的摩擦力。
在上述的电机的单向制动装置中,所述的工作面二与所述的工作面一相交。
在上述的电机的单向制动装置中,所述的制动套与制动轮同轴设置。采用同轴设置的制动套与制动轮可以使制动套与制动轮之间的间隙保持均匀。
在上述的电机的单向制动装置中,所述的制动套的截面呈圆形,所述的滚柱的截面呈圆形。采用圆形的制动套能使制动套与制动轮在不发生接触的情况下,保证制动套与制动轮之间的间隙均匀且保持最小,而圆形的滚柱有利于滚柱能够在制动轮的缺口中灵活滚动。
与现有技术相比,本电机的单向制动装置具有以下优点:
1、本实用新型通过设置在制动套与制动轮之间缺口内的滚柱就可使制动套与制动轮分离或是连接在一起,当制动套与制动轮分离时,可以顺利的实现电机的正常的起重工作;当制动套与制动轮连接在一起时,且制动套和电机壳体后端盖之间的摩擦力足够大时,电机轴会被制动,从而实现电机的制动;当需要起重物下降时,此时控制电机轴反向转动,使起重物下降,由于制动套和电机壳体后端盖存在一定的摩擦力,故可以有效减缓下降速度,这就顺利的实现了电机的单向制动和反向减速效果。
2、本实用新型由于采用机械制动,故不需要为本装置实现单向制动而供能,具有节能的优点。
3、本实用新型通过调节定位杆上的螺母,可以调节制动套与电机壳体后端盖之间摩擦力的大小,以适应具有不同大小的起重物的重力,适用范围更广。
4、本实用新型具有在实现单向制动时工作可靠,结构简单,生产成本低的优点。
附图说明
图1是本实用新型的结构示意图;
图2是本实用新型的右视结构示意图;
图3是本实用新型中电机轴逆时针转动时的结构示意图;
图4是本实用新型中电机轴顺时针转动时的结构示意图;
图5是本实用新型中电机轴顺时针转动时的结构示意图;
图6是本实用新型中电机轴逆时针转动时的结构示意图。
图中,1、后端盖;2、电机轴;3、制动轮;4、制动套;5、缺口;51、工作面一;52、工作面二;6、滚柱;7、定位杆;8、压套;9、弹簧;10、螺母;11、摩擦片;12、紧固螺钉。
具体实施方式
以下是本实用新型的具体实施例并结合附图,对本实用新型的技术方案作进一步的描述,但本实用新型并不限于这些实施例。
实施例一
如图1所示,一种电机的单向制动装置,电机包括壳体和电机轴2,电机轴2设置在电机的壳体内,电机轴2的一端穿出壳体前端盖为输出端,另一端穿出壳体后端盖1为制动端。本单向制动装置包括套设并固定在制动端上的制动轮3,制动轮3外套设有制动套4,制动套4与制动轮3之间具有间隙,且制动套4与制动轮3同轴设置,制动套4上设有能使制动套4的底部始终抵靠在电机壳体后端盖1上的压紧结构。
如图2所示,制动轮3的外周面上开设有缺口5,缺口5内设有滚柱6,滚柱6呈圆柱形,缺口5还具有当电机轴2顺时针转动或逆时针转动时能推动滚柱6的工作面一51和当电机轴2逆时针转动或顺时针转动时能推动滚柱6的工作面二52,工作面二52与制动套4内壁之间形成一能使滚柱6卡死的斜锲。在本实施例中,制动轮3外周面上缺口5的数量为三个,且均匀的分布在制动轮3的外周面上,与之对应的滚柱6的数量也为三个,且分别相对应的放置在制动轮3的各个缺口5中。制动套4呈圆筒形,制动轮3是通过紧固螺栓与电机轴2的制动端固定的,且制动套4的内径大于制动轮3的外径,这可使制动套4与制动轮3之间形成一微小的间隙,当制动轮3随着电机输出轴一起转动时,制动轮3的外壁不会与制动套4产生干涉。制动轮3上的缺口5由开设在制动轮3上的工作面一51和工作面二52形成,且工作面一51与工作面二52相交,在本实施例中,工作面一51与工作面二52相互垂直设计,并且,工作面二52的面积大于工作面一51的面积。当电机轴2顺时针转动或逆时针转动滚柱6抵靠在工作面一51上时,滚柱6在缺口5内与制动套4和工作面二52的内壁之间均具有一定的间隙,制动套4不会影响滚柱6与制动轮3的转动;而当电机轴2逆时针转动或顺时针转动时滚柱6发生滚动脱离工作面一51,滚柱6可以同时抵靠在工作面二52和制动套4的内壁上,由于斜锲的作用使制动套4、滚柱6和制动轮3连接在一起,这时,制动套4会通过滚柱6使制动轮3和电机轴2同时处于相对静止状态,或者是制动套4、滚柱6与制动轮3一起转动。
具体来说,压紧结构包括定位杆7和压套8,定位杆7一端固定在电机壳体后端盖1上,压套8套设在制动套4外,且压套8和制动套4之间具有间隙,压套8的底部与制动套4相抵靠,且压套8还具有相对于其外周面凸出的安装部,定位杆7另一端穿过该安装部,安装部上设有能使压套8具有朝向电机壳体后端盖1运动趋势的弹簧9。压套8的安装部上还开设有一通孔,定位杆7的一端具有外螺纹,且通过螺纹连接的方式固定在电机壳体后端盖1上,定位杆7的另一端穿过压套8安装部上的通孔,压套8的安装部上还设有能使压套8一直抵靠在电机壳体后端盖1上的弹簧9。定位杆7的另一端也具有外螺纹,且定位杆7端部上螺纹连接有一螺母10,弹簧9套设在定位杆7上,且位于压套8和螺母10之间,弹簧9的一端作用在压套8的安装部上,另一端作用在螺母10上,压套8和螺母10的共同作用可以使弹簧9处于压缩状态,以使制动套4的底端一直抵靠在电机壳体的后端盖1上。电机壳体后端盖1上还固定有摩擦片11,制动套4的底部抵靠在该摩擦片11上,该摩擦片11采用塑料材料或是橡胶材料制成。由于塑料材料或是橡胶材料具有较大的摩擦系数,这可使制动套4与电机壳体后端盖1之间具有较大的摩擦力,以保持其相对静止。调节定位杆7上的螺母10,可以调节制动套4与电机壳体后端盖1之间摩擦力的大小,以使制动套4与电机壳体后端盖1之间的摩擦力能够平衡起重物的重力。在本实施例中,定位杆7的数量为三个,与之对应的安装部的数量也为三个,且分别均匀的设置在制动套4的外周面上,以更好的保证制动套4在电机壳体的后端盖1上不会发生周向转动,同时使制动套4与制动轮3之间的间隙均匀。
本电机的单向制动装置是应用于起重电机上的,其工作原理是这样的:
如图3和4所示,当电机处于正常通电状态下时,电机轴2逆时针转动,电机轴2带动制动端上的制动轮3也逆时针转动,而制动套4是通过定位杆7和压套8抵靠在电机壳体后端盖1上的,此时设置在缺口5内的滚柱6抵靠在工作面一51上,且滚柱6与制动套4和工作面二52之间均具有间隙,滚柱6在制动轮3的缺口5中能灵活转动,所以制动套4和制动轮3是分离的,制动套4不会影响滚柱6与制动轮3的转动,电机处于正常工作状态,起重物顺利上升。
当电机发生断电或切断电源时,电机轴2在悬于空中重物的重力作用下,起重物会带动电机轴2顺时针转动。这时,滚柱6脱离工作面一51,和制动套4的内壁抵靠,同时由工作面二52和制动套4的内壁组成斜锲把滚柱6卡死,使制动套4、滚柱6和制动轮3紧紧的连接在一起。由于制动套4是抵靠在电机壳体后端盖1上的,调节定位杆7上的螺母10,调节制动套4与电机壳体后端盖1之间摩擦力的大小,若制动套4与电机壳体后端盖1之间的摩擦力足够大时,则可通过滚柱6使制动套4、制动轮3和电机轴2同时处于相对静止状态,从而使电机轴2停止转动,防止了起重物因电机断电而下滑,这就实现了电机的单向制动;当需要起重物下降时,控制电机轴2顺时针转动,此时制动套4与制动轮3是连接在一起的,固定在电机壳体后端盖1上的摩擦片11作用在制动套4上的摩擦力可以使起重物减速下降,克服了起重物在下降时没有本单向制动装置时会快速下降的缺点。
作为另外一种情况,如图5和6所示,当电机处于正常通电状态下时,电机轴2顺时针转动,电机轴2带动制动端上的制动轮3顺时针转动,而制动套4是通过定位杆7和压套8抵靠在电机壳体后端盖1上的,此时设置在缺口5内的滚柱6抵靠在工作面一51上,且滚柱6与制动套4和工作面二52之间均具有间隙,滚柱6在制动轮3的缺口5中能灵活转动,制动套4和制动轮3是分离的,制动套4不会影响滚柱6与制动轮3的转动,电机处于正常工作状态,起重物顺利上升。
当电机发生断电或切断电源时,电机轴2在悬于空中重物的重力作用下,起重物会带动电机轴2逆时针转动。这时,滚柱6脱离工作面一51,和制动套4的内壁抵靠,同时由工作面二52和制动套4的内壁组成斜锲把滚柱6卡死,使制动套4、滚柱6和制动轮3紧紧的连接在一起。由于制动套4是抵靠在电机壳体后端盖1上的,调节定位杆7上的螺母10,调节制动套4与电机壳体后端盖1之间摩擦力的大小,若制动套4与电机壳体后端盖1之间的摩擦力足够大时,则可通过滚柱6使制动套4、制动轮3和电机轴2同时处于相对静止状态,从而使电机轴2停止转动,防止了起重物因电机断电而下滑,这就实现了电机的单向制动;当需要起重物下降时,控制电机轴2逆时针转动,此时制动套4与制动轮3是连接在一起的,固定在电机壳体后端盖1上的摩擦片11作用在制动套4上的摩擦力可以使起重物减速下降,克服了起重物在下降时没有本单向制动装置时会快速下降的缺点。
实施例二
本实施例同实施例一的结构及原理基本相同,不一样的地方在于:在实施例一中,定位杆7的两端端部分别具有外螺纹,定位杆7的一端端部上螺纹连接有一螺母10,弹簧9套设在定位杆7上,且位于压套8的安装部和螺母10之间,弹簧9的一端作用在压套8的安装部上,另一端作用在螺母10上,弹簧9处于压缩状态;而在本实施例二中,弹簧9同样是套设在定位杆7上的,但是该弹簧9位于电机壳体后端盖1与压套8的安装部之间,弹簧9的一端作用在压套8的安装部上且与压套8的安装部焊接连接,另一端作用在电机壳体后端盖1上且与后端盖1焊接连接,并且弹簧9处于拉伸状态,采用这种方式固定的弹簧9可以使压套8一直抵靠在电机壳体的后端盖1上。在定位杆7的另一端也同样螺纹连接有一螺母10,通过调节螺母10,可以调节制动套4与电机壳体后端盖1之间摩擦力的大小,以使制动套4与电机壳体后端盖1之间的摩擦力能够克服起重物的重力。
本文中所描述的具体实施例仅仅是对本实用新型精神作举例说明。本实用新型所属技术领域的技术人员可以对所描述的具体实施例做各种各样的修改或补充或采用类似的方式替代,但并不会偏离本实用新型的精神或者超越所附权利要求书所定义的范围。
尽管本文较多地使用了1、后端盖;2、电机轴;3、制动轮;4、制动套;5、缺口;51、工作面一;52、工作面二;6、滚柱;7、定位杆;8、压套;9、弹簧;10、螺母;11、摩擦片;12、紧固螺钉等术语,但并不排除使用其它术语的可能性。使用这些术语仅仅是为了更方便地描述和解释本实用新型的本质;把它们解释成任何一种附加的限制都是与本实用新型精神相违背的。

Claims (10)

1.一种电机的单向制动装置,所述的电机包括壳体和设置在壳体内的电机轴(2),所述的电机轴(2)一端穿出壳体前端盖为输出端,所述电机轴(2)另一端穿出壳体后端盖(1)为制动端,其特征在于,本单向制动装置包括套设并固定在制动端上的制动轮(3),所述的制动轮(3)外套设有制动套(4),且制动套(4)与制动轮(3)之间具有间隙,所述的制动套(4)上设有能使制动套(4)的底部始终抵靠在电机壳体后端盖(1)上的压紧结构,所述的制动轮(3)的外周面上开设有若干缺口(5),所述的缺口(5)内均设有滚柱(6),所述的缺口(5)具有当电机轴(2)顺时针转动或逆时针转动时能推动滚柱(6)转动的工作面一(51)和当电机轴(2)逆时针转动或顺时针转动时能推动滚柱(6)的工作面二(52),所述的工作面二(52)与制动套(4)内壁之间形成一能使滚柱(6)卡死的斜锲。
2.根据权利要求1所述的电机的单向制动装置,其特征在于,所述的压紧结构包括定位杆(7)和压套(8),所述的定位杆(7)一端固定在电机壳体后端盖(1)上,所述压套(8)套设在上述的制动套(4)外,且压套(8)和制动套(4)之间具有间隙,所述压套(8)的底部与制动套(4)相抵靠,所述压套(8)还具有相对于其外周面凸出的安装部,所述的定位杆(7)另一端穿过所述的安装部,所述的安装部上设有能使压套(8)具有朝向电机壳体后端盖(1)运动趋势的弹簧(9)。
3.根据权利要求2所述的电机的单向制动装置,其特征在于,所述的定位杆(7)端部具有外螺纹,所述定位杆(7)端部上螺纹连接有一螺母(10),上述弹簧(9)套设在定位杆(7)上,弹簧(9)一端作用在压套(8)的安装部上,弹簧(9)另一端作用在所述的螺母(10)上,所述的弹簧(9)处于压缩状态。
4.根据权利要求2所述的电机的单向制动装置,其特征在于,所述的弹簧(9)套设在定位杆(7)上,弹簧(9)一端作用在压套(8)的安装部上,弹簧(9)另一端作用在电机壳体后端盖(1)上,所述的弹簧(9)处于拉伸状态。
5.根据权利要求1或2或3或4所述的电机的单向制动装置,其特征在于,所述当滚柱(6)抵靠在工作面一(51)上时,所述的滚柱(6)与制动套(4)和工作面二(52)之间均具有间隙。
6.根据权利要求1或2或3或4所述的电机的单向制动装置,其特征在于,所述当滚柱(6)抵靠在工作面二(52)上时,所述的滚柱(6)同时抵靠在所述制动套(4)的内壁上。
7.根据权利要求1或2或3或4所述的电机的单向制动装置,其特征在于,所述的电机壳体后端盖(1)上固定有摩擦片(11),上述的制动套(4)的底部抵靠在该摩擦片(11)上。
8.根据权利要求1或2或3或4所述的电机的单向制动装置,其特征在于,所述的工作面二(52)与所述的工作面一(51)相交。
9.根据权利要求1或2或3或4所述的电机的单向制动装置,其特征在于,所述的制动套(4)与制动轮(3)同轴设置。
10.根据权利要求1或2或3或4所述的电机的单向制动装置,其特征在于,所述的制动套(4)的截面呈圆形,所述的滚柱(6)的截面呈圆形。
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