CN204416847U - 单向循环升降电梯 - Google Patents

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Abstract

单向循环升降电梯,在两条井道内,设上和下行竖向导轨组,每组有间距大的导向导轨和间距小的支撑导轨;前为封闭环形;后为开囗导轨。设连接两竖向导轨的顶和底部斜横向导轨。在竖向导轨上循环滑动的、用于挂接轿箱的可折叠轿箱架至少四台,在横向竖向循环运客的轿箱至少六台。轿箱架有在导向和支撑导轨上滑动的导向和支撑滑轮,导向滑轮压接在导向导轨两侧,并由支撑滑轮驱动磁粉制动器实现折叠。设下或上曳引机两台,每台通过一根牵引钢绳牵引至少四台轿厢架。两井道两曳引机实现多轿箱循环运行,不仅大大提高电梯服务效率,且对传统电梯改造量小,便于实施。多轿厢架折叠、多轿厢滑动不需外加动力,节约能源。导轨滑轮运行可靠占空间小。适于楼层高的现有电梯的改造。

Description

单向循环升降电梯
(一)技术领域
本实用新型涉及一种循环电梯,尤其是用于中高层建筑的垂直升降电梯。属自动升降机类(B66B)。
(二)背景技术
升降电梯,从发明之初至今已有二百余年的发展史,随着我国经济水平的不断提高,电梯的使用将会更加广泛。如今的升降电梯无论是机械机构还是控制系统都已经趋于比较成熟的阶段,但是在满足客运需求方面,目前的升降梯越来越显出不足。从广泛投放在市场的升降电梯来看,升降电梯依然延续着传统的一井道加一轿厢的运行方式,而随着建筑物楼层的不断增高,井道的不断加长,电梯的行程越来越长,必然会导致运行效率的下降以及空间资源利用率的不足。
解决上述问题的一般做法是通过优化电梯调度机制,合理的完成电梯的调度运行,这一方案被广泛实施,但是我们不难发现,在商场,写字楼等大型建筑中,在人流量突增的情况下,无论如何调度电梯,都难以满足乘客对电梯的需求。所以仅仅从软件上着手提升电梯的服务效率已经是困难重重。因此,从硬件出发的能提升电梯的服务效率的循环电梯的概念应运而生。
循环电梯的概念提出已有十余年,期间产生了多种方案,但是转化为实际成果的基本没有。其原因可总结为以下两点:一是方案中使用的技术现阶段还无法达到,例如某方案中提到的将磁悬浮技术应用于电梯等;二是与现有的电梯技术跨度太大,无法将现有的电梯资源直接利用起来,例如对井道的要求使当前建筑物中的井道无法使用,对电梯轿厢的改造量太多致使目前市面上的电梯轿厢无法直接应用等。这些原因最后导致的问题就是改造费用高,没有商业价值。
中国专利公开的<循环式多轿厢电梯>ZL200720194002.4,虽然也提供了可提升电梯服务效率的多轿厢循环电梯,但存在如下问题:1)采用在建筑物中呈环形布置的四个井道,不满足高层电梯布置原则中规定以两井道为佳的要求,且要用现有的<一井道一电梯>改造也难以实现。2)采用<一个轿厢均配置一台曳引机>,即是一台循环电梯有很多曳引机,与现有的<一井道一曳引机>差距大,改造难以实现,成本高。
(三)发明内容
本实用新型提供的单向循环升降电梯,是一种多轿箱循环电梯,其发明目的之一是解决现有<一井道加一轿厢>电梯效率低,难以满足高层楼人流运送需要。目的之二是本发明多轿箱循环电梯是在现有<一井道加一轿厢>电梯技术的基础上改进而成,需实现对现有井道、电梯轿厢等的改造方便,使现有电梯到循环电梯的过度过程更易于实现。
技术方案:
单向循环升降电梯,包括多个轿厢和多个轿厢架;其特征是:
1)在两条井道6下、6上横向X两外侧,分别设固定于井道的下行竖向Z导轨组4下和上行竖向导轨组4上,在两条井道上方或下方,两竖向导轨组之间,设置连接两竖向导轨组的顶部斜横向导轨5上和底部斜横向导轨5下。每组竖向导轨组包括沿纵向Y两组间距为Y导的导向导轨4导和两组间距为Y支的支撑导轨4支,且Y导>Y支;每组导向导轨为沿横向有内、外侧导轨的封闭环形导轨;每组支撑导轨为沿横向有内、外侧导轨两端有入囗过渡圆弧的开囗导轨,内侧支撑导轨沿竖向设置在有轿箱运送段,外侧支撑导轨沿竖向总高度Z为导向导轨高再加下端的过渡加长段4支过。2)在每组竖向导轨组上在内外侧竖向循环滑行的轿厢架2设置n台,n为四台及以上;包括在两井道内在两竖向导轨组中内侧导轨上随同轿厢架上下运行的轿厢、在顶部斜横向导轨和底部斜横向导轨上靠斜向自身重力循环滑行的备用轿厢共设置m台,m为六台及以上;每台轿厢通过自身上方的轿厢滑轮1.1滑行挂接或滑行离开轿厢架上的折叠导轨,轿厢在顶部斜横向导轨和底部斜横向导轨上低位点5.1上、5.1下滑行挂接,在顶部斜横向导轨和底部斜横向导轨高位点5.2上、5.2下滑行离开;在电梯启动前,n台轿厢架沿牵引钢绳3.1周长均布;m台轿厢在顶部和底部斜横向导轨上停留数量相等。3)沿下行或上行竖向导轨组和顶部分别设置下行曳引机3下或上行曳引机3上;每台曳引机包括沿纵向两组上下牵引件3Y,每组上下牵引件由一根封闭的牵引钢绳3.1与上下牵引轮3.2传动连接组成;每台轿厢架上均设有牵引连件2.10同时固定于牵引钢绳,由两组上下牵引件上下传动共牵引四台及以上轿厢架,使它们在每组竖向导轨组内外侧上下循环滑动,并在不同位置展开和折叠;每台曳引机驱动部分设在顶部。4)每台轿厢架骨架2.4上端装有可绕骨架纵向Y转动的在导向导轨上滑动的两组导向滑轮2.1,骨架下端装有在支撑导轨上滑动的两组支撑滑轮2.2,轿厢架下端有由磁粉离合器2.5输出轴转动和轿厢架钢绳带动可展开或折合的折叠导轨2.3,支撑滑轮上下滑动产生驱动力并经传动件传给磁粉离合器输入端;每组导向滑轮通过横向压件夹持压接在导向导轨4导横向两侧,且导向滑轮随固定于横向压件的牵引连件和牵引钢绳的驱动在导向导轨上滑动。
上述顶部斜横向导轨和底部斜横向导轨上挂有轿厢滑轮1.1处可分别设使轿厢停止滑行的限位开关5.1上、5.2上、5.1下、5.2下。上述导向导轨与相邻支撑导轨中心线间沿纵向间距称为两导轨轨距Y轨距;轿厢架导向滑轮与相邻支撑滑轮通过各自中心点并垂直于各自中心线O1、O2的两个平面之间的距离称为两滑轮间距Y轮距,设计可取Y轨距=Y轮距。上述导向滑轮高度为2.1Z,所述沿横向X内外侧导轨间中心线间距为4X,设计可取2.1Z<4X。
本实用新型有益效果:
1)采用下行、上行竖向导轨组,实现四个及以上的轿厢架的竖向循环使用;釆用可拆叠轿厢架和下、上斜横向导轨,实现六个及以上的轿厢挂接于轿厢架并一同沿全部竖向和横向导轨上循环运行使用;由此大大提高电梯的服务效率,节省电梯周边资源。2)釆用两个井道实现循环运行,一条井道专供上行,一条井道专供下行,符合电梯布置原则,更容易实现对现有建筑物中井道的利用。3)釆用一井道配一台曳引机,只需两台曳引机便可实现多轿厢循环,极大的减少了多轿厢对曳引机的需求量,节约成本,且结构与传统电梯相差不大,便于实施。4)使轿厢架折叠驱动用的磁粉离合器的动力由支撑滑轮上下滑动产生;节约驱动装置、节约能源。且轿厢离开轿厢架后,轿厢架23、27折叠后运行可作为配重。5)采用斜横向导轨,使轿厢挂接均为下斜,可利用自身重力运送,节约驱动装置和能源。6)电梯启动前,备用的n台轿厢架和m台轿厢均衡布置;使调配速度快;受力均衡等。7)顶部和底部斜横向导轨设限位开关,保证控制轿厢停留位置。8)优化导轨、滑轮设计参数保证循环运行穏定,且占用空间小:设计取Y轨距=Y轮距。使轿厢架在导轨上穏固滑动,始终保持竖向上位置的不颠倒状态,即轿厢架的骨架始终保持垂直方向不变(见图5)。同时取2.1Z<4X(见图5),可节省了竖向导轨组的占地空间。8)用本实用新型方案对现有井道、导轨、轿厢等改造方便,使现有电梯到循环电梯的过度过程更易于实现:①在现有两个井道横向X外侧边缘各增设一条下行和上行竖向导轨组,而现有井道橫向外侧是有改造实施空间的。②要建造下上斜横向导轨,也仅需在现有每个井道顶部或底部安装,现有井道顶层和地下层均有安装空间而不必增加现有电梯的井道。③新设计的可拆叠轿厢架是在工厂做好现场安装。④轿厢和曳引机与现有的基本相同。
(四)附图说明
图1 本实用新型整体结构布置示意图(Z-X面)。
图2 图1K向视图。即下行竖向导轨组、两组上下牵引件和四台轿箱架纵向Y视图(Z-Y面)。
图3 每组竖向导轨组4下或4上立体图。(图3中只画出4下,因4上与4下结构形状基本相同,省略)
图4 一台轿厢架2立体图。
图5 折叠后轿厢架23滑动在导向导轨转弯处位置示意图(Z-X面)
图6 折叠后轿厢架23滑动在导向导轨外侧处位置示意图(Z-X面)
图7 电梯启动前,轿箱架2备用位置图。
五)具体实施方式
本实施例单向循环升降电梯,如下形成:
1)井道6、竖横导轨4、5:
见图1,在两条井道6下、6上横向X两侧边缘,分别设置下行竖向Z导轨组4下和上行竖向导轨组4上。在两条井道上方或下方,两竖向导轨组之间,设置连接两竖向导轨组的顶部斜横向导轨5上和底部斜横向导轨5下。且在顶部斜横向导轨5上设滑行限位开关5.1上、5.2上,在底部斜横向导轨5下设滑行限位开关5.1下、5.2下。两竖向导轨组固定于两条井道上、下层水泥层6.1上、6.1下。
见图3,每组竖向导轨组4下或4上如下组成:①沿纵向Y有两组间距为Y导的导向导轨4导和两组间距为Y支的支撑导轨4支,Y导>Y支。(可同时见图2)。导向导轨和支撑导轨横截面均为圆形。②每组导向导轨4导沿横向X有内侧导向导轨4导内和外侧导向导轨4导外(可同时见图1),并组成封闭环状形状。导轨4导内和导轨4导外竖向高度Z导均与上下牵引件3Y高度Z3Y相等(Z3Y见图2)。③每组支撑导轨4支沿横向X有内侧支撑导轨4支内和外侧支撑导轨4支外,两端均为有圆弧的开囗导轨。③内侧支撑导轨4支内竖向高度Z支内设置在有轿箱运送段:见图1,对下行竖向导轨组4下,Z支内为顶部斜横向导轨5上低位点到上下牵引件3Y最低点之间高度。对上行竖向导轨组4上,Z支内为底部斜横向导轨5下低位点到顶部斜横向导轨5上高位点间高度。④外侧支撑导轨4支外高度Z支外选为导轨4导外高度Z导再加上外侧支撑导轨过渡段4支过的高度Z支过。
2)轿厢架2数量、循环运行路径和所经位置、启动前备用位置:
在每组竖向导轨组上在内或外侧竖向循环滑行的轿厢架2设置n台,这里n为四台。
见图1,在下行竖向导轨组上设下行竖向循环滑行的轿厢架2为四台。循环运行路径为从内侧导轨下行后从外侧导轨上行返回原位。在循环运行中要经过轿厢架21、22、23、24的位置,说明如下:①在上方竖横导轨交接处低位点处,挂接轿箱11的轿厢架挂接位置21。②在下行井道6下内,挂有带乘客的轿箱12并在下行竖向导轨组内侧导轨组4下内滑动的运行轿厢架运行位置22。③在下方竖横导轨交接高位点处,轿箱13正离开轿厢架的离开位置23。④在下行竖向导轨组外侧导轨组4外滑动或静止备用折叠后轿厢架返回位置24。
见图1,在上行竖向导轨组上设上行竖向循环滑行的轿厢架2四台。上行轿厢架循环运行路径为从内侧导轨上行,外侧导轨下行返回原位。在循环运行中同样要经过挂接位置25、运行位置26、离开位置27、返回位置28。
电梯启动前,多台轿厢架2备用位置是沿封闭的牵引钢绳3.1一周周长均布。见图7,牵引钢绳3.1的周长为L,每组导向导轨上轿厢架2为n台,则相邻两个轿厢架2间隔周长为L/n。
轿厢1数量、循环运行路径和所经位置、电梯启动前备用位置:
见图1,在井道6下内设在下行竖向导轨组4下上随同轿厢架向下运行的下运行轿厢位置12;在井道6上内设在上行竖向导轨组4上上可随同轿厢架上行的上运行轿厢位置15;在顶部斜横向导轨5上两台备用轿厢11、16,在底部斜横向导轨5下滑行的备用两台轿厢13、14,总共设置六台。
见图1,每台轿厢1通过自身上方的轿厢滑轮1.1在轿厢架上展开的折叠导轨2.3上滑行挂接或滑行离开。轿厢11在顶部斜横向导轨5上低位点5.1上处挂接于轿厢架21;14在底部斜横向导轨5下上低位点5.1下挂接于轿厢架25。
轿厢13在底部斜横向导轨5下上高位点5.2下滑行离开轿厢架23;轿厢16在顶部斜横向导轨5上高位点5.2上滑行离开轿厢架27。其中,低位点5.1上、低位点5.1下、高位点5.2上、高位点5.2下也就是限位开关处。
电梯启动前,备用位置的轿厢在顶部和底部斜横向导轨上停留的轿厢数应相等,且间距均衡。这里上下各3台均布。
3)曳引机3、上下牵引件3Y数量位置组成:
见图1,在下行或上行竖向导轨组及顶部分别设置下行曳引机3下或上行曳引机3上。见图2,下行曳引机3下包括沿纵向Y两组上下牵引件3Y,每组上下牵引件3Y由一根封闭的牵引钢绳3.1与上下共两个牵引轮3.2传动连接组成。每台轿厢架上均设有牵引连件2.10同时固定于一根牵引钢绳3.1,由两组上下牵引件3Y上下传动而牵引四台轿厢架21、22、23、24在下行竖向导轨组内外侧上循环移动。同理,见图1,上行曳引机3上牵引四台轿厢架25、26、27、28在上行竖向导轨组内外侧上循环移动。见图2,每台曳引机驱动部分设在顶部,包括驱动电机3.3、牵引传动轴3.4、两端牵引皮带3.5直至带动两组上下牵引件3Y的上牵引轮3.2。图2中3.6为曳引机驱动部分固定支撑件。这里曳引机驱动部分与现有电梯基本相同,不再详述。
4)每台轿厢架2结构、与竖向导轨组和上下牵引件3Y的连接关系:
见图4,每台轿厢架2骨架2.4上端装有两组导向滑轮2.1,两组导向滑轮2.1的导向滑轮转轴2.1n与骨架上端铰接,使两组导向滑轮2.1可绕骨架上端转动。骨架下端滑动侧装有两个支撑滑轮2.2,骨架下端折叠侧装有可展开或折合的折叠导轨2.3,骨架中部装磁粉离合器2.5。折叠导轨2.3通过轿厢架钢绳2.6连接到位于骨架上端的磁粉离合器的输出端2.5n。支撑滑轮2.2通过皮带轮2.7,皮带2.8,皮带轮组2.9等传动机构传动连接到磁粉离合器2.5的动力输入端。当轿厢架运行时支撑滑轮2.2在竖向导轨组的支撑导轨4支滑动,通过皮带轮、皮带、皮带轮组等传动为磁粉离合器提供不间断动力,通过控制磁粉离合器的闭合进而控制磁粉离合器输出端、轿厢架钢绳改变折叠导轨的折叠角。折叠导轨2.3的状态有三种:见图1,分别为锐角展开状态轿厢架21、22、25、26,钝角展开状态轿厢架23、27,收起状态轿厢架24、28。
见图4,轿厢架每组导向滑轮2.1选为沿竖向Z设两列、沿横向X两排共4个滑轮组成,导向滑轮2.1高度为2.1Z(即两列滑轮总高度2.1Z)。每组导向滑轮2.1通过横向压件夹持压接在导向导轨4导横向两侧(导向导轨置于两排滑轮间),且导向滑轮随固定于横向压件的牵引连件2.10和牵引钢绳3.1的驱动在导向导轨上稳固向前滑动。每组导向滑轮及相应横向压件等有市售产品,这里不再详述。
见图2,在下行竖向导轨组4下中,沿纵向Y有两组间距为Y导的导向导轨4导和两组间距为Y支的支撑导轨4支,Y导>Y支。沿竖向有四台轿厢架21、22、23、24,每台轿厢架的两组导向滑轮2.1在两组导向导轨4导上滑动,每台轿厢架下端的两组支撑滑轮2.2在两组支撑导轨4支上滑动,且四台轿厢架均通过每台的牵引连件2.10固定于同一根牵引钢绳3.1。同理在上行竖向导轨组4上中,导轨、轿厢架和牵引钢绳等结构相同。
6)导轨、滑轮优化设计参数
见图2,导向导轨4导与相邻支撑导轨4支间沿Y向间距称为两导轨轨距Y轨距;轿厢架导向滑轮与相邻支撑滑轮通过各自中心点并垂直于各自中心线O1、O2的两个平面之间的距离称为两滑轮间距Y轮距,设计取Y轨距=Y轮距。
见图5,图4,导向滑轮2.1高度为2.1Z,见图5,图3,沿横向X内外侧导轨间距为4X,设计时取2.1Z<4X。
7)轿厢架23在竖向导轨组循环移动中导向滑轮及骨架等位置变化说明
见图1、图3,轿厢架23折叠后继续下滑到环形导向导轨底端转弯处4导转,见图4、见图5,随牵引钢绳3.1牵引,两组导向滑轮2.1绕骨架2.4上端转动,轿厢架骨2.4始终保持竖直方向Z不变,即骨架不颠倒状态。见图6,随牵引钢绳3.1和导向滑轮2.1同时上行,支撑滑轮2.2沿过渡加长段4支过上行滑动到外侧支撑导轨4支外上。轿厢架继续向上送到24位置(见图1)。同理,见图1,图3,按设计的环形导向导轨顶端转弯处4上转和有圆弧旳开囗外侧支撑导轨,在牵引钢绳3.1牵引下,导向滑轮2.1绕骨架上端转动,骨架2.4始终保持竖直方向Z不变,轿厢架送回到内侧轨道轿厢架21位置。实现轿厢架内外侧竖向循环运行。
整机工作过程:
当众多乘客A、B、C、D要从高层去往低层时:1)见图1,按下行电梯按钮,系统接到指令后,控制下行曳引机3下驱动离轿厢11位置最近的备用轿厢架滑行到轿厢架21位置上并展开折叠导轨2.3;然后控制位于顶部斜横向导轨5上上的轿厢11解锁(限位开关5.1上)滑行限制,轿厢11滑行挂接到轿厢架21折叠导轨2.3上。挂有轿厢11的轿厢架21上,在下行竖向导轨组4下的内侧导向导轨4导内和内侧支撑导轨4支内上滑动(同时见图3),到达指定楼层接上第一批乘客A。2)乘客A进入电梯后,按去往楼层,系统收到指令后驱动下行曳引机3下使乘客A到达指定楼层并离开。3)见图1,乘客A离开后,轿厢架21继续下到降轿厢架23位置,此时轿厢11滑行离开轿厢架轿厢架23到达底部斜横向导轨5下上,在重力的作用下滑向底部斜横向导轨的最底部,等待上行呼叫命令。4)由于轿厢架21下降时,高层另一批乘客B发出的要从高层去往低层呼叫命令一直存在,所以当伴随着第一个接乘客A轿厢架21的下降同时,轿厢架24己上升转弯到轿厢架21位置进行展开折叠导轨2.3,滑行挂接上轿厢16等待接乘客B,控制当乘客A离开,轿厢11离开井道6下后,很快轿厢16立即下行接送另一批乘客B,随多部轿厢架和轿厢循环同时滑行到高位连续接送乘客。
现有<一井道一轿箱电梯>面对同样情况众多乘客从高层到低层时,需要将一部分送到低层后,该轿箱再从低层上升到高层,再接送另一部分乘客,众多乘客等侯时间很长。本实用新型轿厢11送乘客A下行后,该轿厢11不再会从该电梯底部返回上行去接乘客B,而是在送乘客A同时已循环到高位的另一台轿厢16等待继续下行接送。为此效率大大提高。

Claims (4)

1.单向循环升降电梯,包括多个轿厢和多个轿厢架;其特征是:
1)在两条井道(6、6)横向(X)两外侧,分别设固定于井道的下行竖向(Z)导轨组(4)和上行竖向导轨组(4),在两条井道上方或下方,两竖向导轨组之间,设置连接两竖向导轨组的顶部斜横向导轨(5)和底部斜横向导轨(5);每组竖向导轨组包括沿纵向(Y)两组间距为Y的导向导轨(4)和两组间距为Y的支撑导轨(4),且Y>Y;每组导向导轨为沿横向有内外侧导轨的封闭环形导轨;每组支撑导轨为沿横向有内外侧导轨两端有入囗过渡圆弧的开囗导轨,内侧支撑导轨沿竖向设置在有轿箱运送段,外侧支撑导轨沿竖向总高度为导向导轨高再加下端的过渡加长段(4支过);
2)在每组竖向导轨组上在内外侧竖向循环滑行的轿厢架(2)设置n台,n为四台及以上;包括在两井道内在两竖向导轨组中内侧导轨上随同轿厢架上下运行的轿厢、在顶部斜横向导轨和底部斜横向导轨上靠斜向自身重力循环滑行的备用轿厢共设置m台,m为六台及以上;每台轿厢通过自身上方的轿厢滑轮(1.1)滑行挂接或滑行离开轿厢架上的折叠导轨,轿厢在顶部斜横向导轨和底部斜横向导轨上低位点(5.1、5.1)滑行挂接,在顶部斜横向导轨和底部斜横向导轨高位点(5.2、5.2)滑行离开;在电梯启动前,n台轿厢架沿牵引钢绳(3.1)周长均布;m台轿厢在顶部和底部斜横向导轨上停留数量相等;
3)沿下行或上行竖向导轨组和顶部分别设置下行曳引机(3)或上行曳引机(3);每台曳引机包括沿纵向两组上下牵引件(3Y),每组上下牵引件由一根封闭的牵引钢绳(3.1)与上下牵引轮(3.2)传动连接组成;每台轿厢架上均设有牵引连件(2.10)同时固定于牵引钢绳,由两组上下牵引件上下传动共牵引四台及以上轿厢架,使它们在每组竖向导轨组内外侧上下循环滑动,并在不同位置展开和折叠;每台曳引机驱动部分设在顶部;
4)每台轿厢架骨架(2.4)上端装有可绕骨架纵向转动的在导向导轨上滑动的两组导向滑轮(2.1),骨架下端装有在支撑导轨上滑动的两组支撑滑轮(2.2),轿厢架下端有由磁粉离合器(2.5)输出轴转动和轿厢架钢绳带动可展开或折合的折叠导轨(2.3),支撑滑轮上下滑动产生驱动力并经传动件传给磁粉离合器输入端;每组导向滑轮通过横向压件夹持压接在导向导轨横向两侧,且导向滑轮随固定于横向压件的牵引连件和牵引钢绳的驱动在导向导轨上滑动。
2.根据权利要求1所述单向循环升降电梯,其特征是顶部斜横向导轨和底部斜横向导轨上挂有轿厢滑轮(1.1)处分别设使轿厢停止滑行的限位开关(5.1、5.2、5.1、5.2)。
3.按权利要求1所述单向循环升降电梯,其特征是所述导向导轨与相邻支撑导轨中心线间沿纵向间距称为两导轨轨距Y轨距;轿厢架导向滑轮与相邻支撑滑轮通过各自中心点并垂直于各自中心线O1、O2的两个平面之间的距离称为两滑轮间距Y轮距,取Y轨距=Y轮距
4.按权利要求1所述单向循环升降电梯,其特征是所述导向滑轮高度为(2.1Z),所述沿横向内外侧导轨间中心线间距为(4X),取(2.1Z)<(4X)。
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