CN211395609U - 链式多级驳趸增强水力单双向发电站 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种链式多级驳趸增强水力单双向发电站，涉及水利发电站领域。本实用新型包括通过张紧增强扭矩链传动相连的驳趸水利发电单元和驳趸水力发电动力增强单元；驳趸水利发电单元包括硬木制驳趸、水车、挡水箱、丝杆或螺杆升降机、挡水帘转轴、挡水帘、伺服电机、挡水板、发电机组承载座、发电机组、长度角度可调节涡流三流水压加速器。本实用新型解决了现有水力发电装置未充分利用水流动力进行水流势能存储从而提高水车叶轮转动扭矩，未利用链式扭矩和动力传输技术进行发电机扭矩增强提高发电效率，不能够根据不同水域环境和涨潮落潮的水流势能差进行单双向的水利发电作业，水车的转动扭矩和动力差的问题。

Description

链式多级驳趸增强水力单双向发电站

技术领域

本实用新型属于水利发电站，特别是涉及一种链式多级驳趸增强水力单双向发电站。

背景技术

水力资源是一种清洁再生的资源，由于高度落差的影响，水在流动和下落的构成中会产生能量持续、平稳并且非常环保。基于水流的特性进行的水力发电机的设计已经成功的在很多国家和地区得到使用，如阿斯旺水坝、葛洲坝、长江三峡等都是水力发电的成功案例，并且产生了巨大的经济效益。然而现有的这种大型的水坝修建费用是巨大的，工程实施受到诸多限制。为了进一步开发水力利用水流进行发电，人们也在考虑如何利用规格小、无需修建水坝、可重复使用的漂浮型水利发电装置进行发电。

申请号为CN02109652.X，名称为“链式叶轮水力发电装置”的中国发明专利，通过利用船舶在锚地或者靠岸时周边水流流过产生的流体动力，将其通过叶轮吸收，通过机械能量的传递使其转换为电能储存起来，为船舶充电和发电。并且通过确定链的不同长度的选择，保证包角条件，有效的改变传动比，使之适合不同的需要。该专利仅简单公开了链式传动利用机械能传递的技术，且工作环境在利用船舶在锚地或者靠岸时周边水流流过产生的流体动力，使用环境限制大，发电效率低，未对叶轮如何具体的对水流动力进行传递产生动力以及如何增强发电效率提出解决办法，对于特殊环境下如涨潮、落潮、雨季旱季其不能够适应发电的要求，面对河和洋流需要实现单向发电，面对具有潮汐回流如钱塘江和孟加拉河都是会倒灌，现有的发电装置不能够实现单向或双向高效发电。不仅仅上述专利的水利发电装置，还包括现有的其它水利发电装置或飘浮型水利发电站，装置不能够根据不同水域的情况进行双向水利发电，且对于水轮经水流动力传输的效率低，因此针对以上问题，提供一种链式多级驳趸增强水力单双向发电站具有重要意义。

实用新型内容

本实用新型的目的在于提供一种链式多级驳趸增强水力单双向发电站, 解决了现有水力发电装置未充分利用水流动力进行水流势能存储从而提高水车叶轮转动扭矩，未利用链式扭矩和动力传输技术进行发电机扭矩增强提高发电效率，不能够根据不同水域环境和涨潮落潮的水流势能差进行单双向的水利发电作业，漂浮的装置本体对水流未进行散流结构的设计提高水流散流驱动促进，水车的转动扭矩和动力差的问题。

为解决上述技术问题，本实用新型是通过以下技术方案实现的：

本实用新型的一种链式多级驳趸增强水力单双向发电站，包括驳趸水利发电单元和至少一个驳趸水力发电动力增强单元；

相邻所述驳趸水利发电单元与驳趸水力发电动力增强单元之间以及相邻驳趸水力发电动力增强单元之间分别通过张紧增强扭矩链传动相连；

所述驳趸水利发电单元包括放置于水中的硬木制驳趸、垂直设置于硬木制驳趸上表面中间位置的两水车安装座、转动安装于两水车安装座之间的水车、设置于硬木制驳趸上表面并对称分布于水车侧部的转动轴承载座、通过挡水箱转动轴与转动轴承载座转动相连进行安装的挡水箱、垂直设置于硬木制驳趸上表面并对称分布于挡水箱单侧或两侧呈对称设置的两丝杆或螺纹杆升降机、分别设置于两丝杆或螺纹杆升降机顶部法兰盘表面并通过固定板固定的挡水帘转轴承载基座、转动配合于两丝杆或螺纹杆升降机顶部的挡水帘转轴承载基座之间的挡水帘转轴、卷绕于挡水帘转轴表面的PVC软板质挡水卷帘、设置于相邻两丝杆或螺纹杆升降机侧部且与水车两侧的水车转轴贯穿支撑配合的挡水板、设置于挡水板的侧部的发电机组承载座、固定安装于电机组承载座上表面且转轴与水车转轴一端固定相连的发电机组、固定安装于硬木制驳趸底部且与迎水面和背水面相对两侧的长度角度可调节涡流三流水压加速器；

所述挡水箱转动轴的一端设置有挡水箱手轮；

所述挡水帘转轴的两端设置有挡水帘手轮；

两所述丝杆或螺纹杆升降机之间通过连杆转动相连，所述连杆的中间位置设置有一转角器，所述转角器上安装有升降手轮；

所述PVC软板质挡水卷帘的起始端两侧分别通过吊绳连接有一铅锤；所述水车转轴上设置有与张紧增强扭矩链相啮合的传动齿轮；

所述驳趸水力发电动力增强单元与驳趸水利发电单元结构一致且没有通过发电机组承载座安装发电机组的结构。

进一步地，所述硬木制驳趸包括驳趸桁梁以及均布安装于驳趸桁梁间的软木塞。

进一步地，所述长度角度可调节涡流三流水压加速器包括固定安装于硬木制驳趸底部的固定块、设置于固定块侧面并与迎水面和背水面相对的长度调节定位套筒、套接于长度调节定位套筒内且端部设置有第一铰接座的第一连接杆、一端铰接于第一连接杆的第一铰接座上且另一端设置有与第一铰接座铰接方向相垂直的第二铰接座的第二连接杆、一端铰接于第二连接杆的第二铰接座上且另一端安装有涡流散流器的散流器连接轴；所述第一连接杆通过螺栓锁紧于长度调节定位套筒表面的螺纹孔进行长度调节。

进一步地，所述挡水板的外侧部设置有应急维修泄流闸门。

进一步地，所述PVC软板质挡水卷帘的厚度为2mm，所述PVC软板质挡水卷帘的表面均布开设有直径为200mm的过水孔。

进一步地，所述挡水帘转轴承载基座的侧部对称开设有两卷帘锁定固定孔，所述挡水帘转轴通过带有卡爪的对称链条与卷帘锁定固定孔扣接配合来固定PVC软板质挡水卷帘需要的状态。

进一步地，所述硬木制驳趸的侧部对称开设有两挡水箱锁定固定孔，所述挡水箱转动轴通过带有卡爪的对称链条与挡水箱锁定固定孔扣接配合来固定挡水箱需要的状态。

本实用新型具有以下有益效果：

本实用新型将驳趸水利发电单元和驳趸水力发电动力增强单元通过张紧增强扭矩链传动相连放置于河或海上，其中硬木制驳趸底部的长度角度可调节涡流三流水压加速器与迎水面和背水面相对，根据需要通过由第一丝杆或螺纹杆升降机、连杆、升降手轮、挡水帘转轴、挡水帘转轴承载基座构成的挡水帘调节结构对挡水帘进行上下高度和底部的水流通量的控制；根据需要通过由挡水箱转动轴转动进行角度调节，当挡水箱放平时就不挡水，当挡水箱竖直度时，起到挡水作用，水车两侧的挡水根据水流方向决定挡水箱的竖起和放平，竖起一侧就挡水发电，这样根据水流方向，起到双向发电的功能，在涨潮、落潮、雨季旱季时，都可发电。相邻驳趸水利发电单元和驳趸水力发电动力增强单元以及相邻驳趸水力发电动力增强单元之间通过张紧增强扭矩链与设置于水车两侧水车转轴上的传动齿轮相啮合进行扭矩传递和增强，增强位于驳趸水利发电单元上与发电机组转动相连的水车转轴的转速和扭矩，从而提高发电机组的发电效率和单位时间发电量，具有适应复杂水流环境进行发电，水流发电效率高的优势，本实用新型充分利用水流动力进行水流势能存储从而提高水车叶轮转动扭矩，利用链式扭矩和动力传输技术进行发电机扭矩增强提高发电效率，能够根据不同水域环境和涨潮落潮的水流势能差进行单双向的水利发电作业，长度角度可调节涡流三流水压加速器设计提高水流散流驱动促进，水车的转动扭矩和动力强的优点。

当然，实施本实用新型的任一产品并不一定需要同时达到以上所述的所有优点。

附图说明

为了更清楚地说明本实用新型实施例的技术方案，下面将对实施例描述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实用新型的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1为本实用新型实施例1链式多级驳趸增强水力双向发电站的整体结构及其工作状态示意图；

图2为图1中驳趸水利发电单元的结构示意图；

图3为图2中A视角的结构示意图；

图4为图2的结构俯视图；

图5为图2去掉PVC软板质挡水卷帘后的结构示意图；

图6为图2的结构右视图；

图7为图3中B位置的局部放大图；

图8为本实用新型实施例2链式多级驳趸增强水力单向发电站的整体结构及其工作状态示意图；

图9为图8中驳趸水利发电单元去掉PVC软板质挡水卷帘后的结构示意图；

图10为图9中去掉挡水板后的结构示意图；

附图中，各标号所代表的部件列表如下：

1-驳趸水利发电单元，101-硬木制驳趸，1011-驳趸桁，1012-软木塞， 102-长度角度可调节涡流三流水压加速器，1021-固定块，1022-长度调节定位套筒，1023-第一连接杆，1024-第二连接杆，1025-散流器连接轴，1026- 涡流散流器，103-丝杆或螺纹杆升降机，1031-连杆，1032-转角器，1033- 升降手轮，105-挡水帘转轴，1051-PVC软板质挡水卷帘，1052-挡水帘转轴承载基座，1053-卷帘锁定固定孔，1054-挡水帘手轮，1055-过水孔，1056-吊绳，1057-铅锤，107-水车，1071-水车转轴，1072-传动齿轮，1073-水车安装座，108-挡水箱，1081-转动轴承载座，1082-挡水箱转动轴，1083-挡水箱手轮，1084-挡水箱锁定固定孔，109-挡水板，1091-应急维修泄流闸门， 110-发电机组，1101-发电机组承载座，2-驳趸水力发电动力增强单元，3- 张紧增强扭矩链，D-河底或海底，C-水面。

具体实施方式

下面将结合本实用新型实施例中的附图，对本实用新型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实用新型一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本实用新型中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其它实施例，都属于本实用新型保护的范围。

在本实用新型的描述中，需要理解的是，术语“相邻”、“上表面”、“两侧”、“一侧”、“另一侧”等指示方位或位置关系，仅是为了便于描述本实用新型和简化描述，而不是指示或暗示所指的组件或元件必须具有特定的方位，以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本实用新型的限制。

实施例1：双向发电

请参阅图1所示，本实用新型的一种链式多级驳趸增强水力双向发电站，包括放置于高水位河或海上的驳趸水利发电单元1和两个放置于低水位的驳趸水力发电动力增强单元2；相邻驳趸水利发电单元1与驳趸水力发电动力增强单元2之间以及相邻驳趸水力发电动力增强单元2之间分别通过张紧增强扭矩链3传动相连；

如图2-7所示，驳趸水利发电单元1包括放置于水中的硬木制驳趸101、垂直设置于硬木制驳趸101上表面中间位置的两水车安装座1073、转动安装于两水车安装座1073之间的水车107、设置于硬木制驳趸101上表面并对称分布于水车107侧部的转动轴承载座1081、通过挡水箱转动轴1082与转动轴承载座1081转动相连进行安装的挡水箱108、垂直设置于硬木制驳趸101 上表面并对称分布于挡水箱108单侧或两侧呈对称设置的两丝杆或螺纹杆升降机103、分别设置于两丝杆或螺纹杆升降机103顶部法兰盘表面并通过固定板固定的挡水帘转轴承载基座1052、转动配合于两丝杆或螺纹杆升降机 103顶部的挡水帘转轴承载基座1052之间的挡水帘转轴105、卷绕于挡水帘转轴105表面的PVC软板质挡水卷帘1051、设置于相邻两丝杆或螺纹杆升降机103侧部且与水车107两侧的水车转轴1071贯穿支撑配合的挡水板109、设置于挡水板109的侧部的发电机组承载座1101、固定安装于电机组承载座1101上表面且转轴与水车转轴1071一端固定相连的发电机组110、固定安装于硬木制驳趸101底部且与迎水面和背水面相对两侧的长度角度可调节涡流三流水压加速器102；

硬木制驳趸101自浮于河或海上，在挡水帘转轴105上卷绕的PVC软板质挡水卷帘1051的“拦水”作用下，形成局部水位提升，特别实在引流式的条件下，狭窄的水渠在PVC软板质挡水卷帘1051的作用下水位会得到提高，形成对水车的轮叶形成势能，PVC软板质挡水卷帘1051的挡水高度通过丝杆或螺纹杆升降机103对挡水帘转轴105的举升和下降来进行高位调节，PVC 软板质挡水卷帘1051底部留足距离，让极小部分的水流出，不会造成死水发生，两水车107之间的水位差由PVC软板质挡水卷帘1051和挡水箱108进行控制，挡水箱108由挡水箱转动轴(1082)通过带有卡爪的对称链条与挡水箱锁定固定孔(1084)扣接配合来固定挡水箱(108)需要的状态并进行角度调节，当挡水箱108放平时就不挡水，当挡水箱108竖直90度时，起到挡水作用，水车107两侧的挡水根据水流方向决定挡水箱108的竖起和放平，竖起一侧就挡水发电，这样根据水流方向，起到双向发电。PVC软板质挡水卷帘1051的升降和转动具有两个功能，PVC软板质挡水卷帘1051和挡水帘转轴105的上下升降控制水位的高低，PVC软板质挡水卷帘1051和挡水帘转轴 105的转动控制底部的水流通量。

挡水箱108起到双方进水发电的功能和基本水位的控制，仅靠PVC软板质挡水卷帘1051其控制水流量能力有限。

挡水箱转动轴1082的一端设置有挡水箱手轮1083；挡水帘转轴105的两端设置有挡水帘手轮1054；

两丝杆或螺纹杆升降机103之间通过连杆1031转动相连，连杆1031的中间位置设置有一转角器1032，转角器1032上安装有升降手轮1033；

PVC软板质挡水卷帘1051的起始端两侧分别通过吊绳1052连接有一铅锤1053；水车转轴1071上设置有与张紧增强扭矩链3相啮合的传动齿轮 1072；

驳趸水力发电动力增强单元2与驳趸水利发电单元1结构一致且没有通过发电机组承载座1101安装发电机组110的结构。

其中，硬木制驳趸101包括驳趸桁梁1011以及均布安装于驳趸桁梁1011 间的软木塞1012。

其中，长度角度可调节涡流三流水压加速器102包括固定安装于硬木制驳趸101底部的固定块1021、设置于固定块1021侧面并与迎水面和背水面相对的长度调节定位套筒1022、套接于长度调节定位套筒1022内且端部设置有第一铰接座的第一连接杆1023、一端铰接于第一连接杆1023的第一铰接座上且另一端设置有与第一铰接座铰接方向相垂直的第二铰接座的第二连接杆1024、一端铰接于第二连接杆1024的第二铰接座上且另一端安装有涡流散流器1026的散流器连接轴1025；第一连接杆1023通过螺栓锁紧于长度调节定位套筒1022表面的螺纹孔进行长度调节。

长度角度可调节涡流三流水压加速器102位于硬木制驳趸101底部并与迎水面和背水面相对，形成涡流，对迎水和背水面的水流进行流向促进和增强，提高水流动，促进水车的转动，从而提高发电效率。

其中，挡水板109的外侧部设置有应急维修泄流闸门1091。

其中，PVC软板质挡水卷帘105的厚度为2mm，PVC软板质挡水卷帘1051 的表面均布开设有直径为200mm的过水孔1055。

其中，挡水帘转轴承载基座1052的侧部对称开设有两卷帘锁定固定孔 1053，挡水帘转轴105通过带有卡爪的对称链条与卷帘锁定固定孔1053扣接配合来固定PVC软板质挡水卷帘1051需要的状态。

其中，硬木制驳趸101的侧部对称开设有两挡水箱锁定固定孔1084，挡水箱转动轴1082通过带有卡爪的对称链条与挡水箱锁定固定孔1084扣接配合来固定挡水箱108需要的状态。

实施例2：单向发电

请参阅图8-10所示，本实用新型的一种链式多级驳趸增强水力单向发电站，与实施例1整体结构相似，其区别在于，转动轴承载座1083设置于硬木制驳趸101上表面且位于水车107的单侧，挡水箱108与挡水帘结构仅安装有一个，两柱形滑槽103垂直设置于硬木制驳趸101上表面并对称分布于挡水箱108单侧呈对称设置。

本实用新型的工作原理是：

将驳趸水利发电单元1和驳趸水力发电动力增强单元2通过张紧增强扭矩链3传动相连放置于河或海上，其中硬木制驳趸101底部的长度角度可调节涡流三流水压加速器102与迎水面和背水面相对，根据需要通过由丝杆或螺纹杆升降机103构成的挡水帘调节结构对PVC软板质挡水卷帘1051进行上下高度和底部的水流通量的控制，当PVC软板质挡水卷帘1051在挡水帘转轴105上下高度调节过程中低于挡水水面时，水流漫越过挡水帘给水车叶轮势能做功；根据需要通过由挡水箱手轮1083进行角度调节，当挡水箱108放平时就不挡水，当挡水箱108竖直90度时，起到挡水作用，水车107两侧的挡水根据水流方向决定挡水箱108的竖起和放平，竖起一侧就挡水发电，这样根据水流方向，起到双向发电的功能，在涨潮、落潮、雨季旱季时，都可发电。相邻驳趸水利发电单元1和驳趸水力发电动力增强单元2以及相邻驳趸水力发电动力增强单元2之间通过张紧增强扭矩链3与设置于水车107两侧水车转轴1071上的传动齿轮1072相啮合进行扭矩传递和增强，增强位于驳趸水利发电单元1上与发电机组110转动相连的水车转轴1071的转速和扭矩，从而提高发电机组的发电效率和单位时间发电量，具有适应复杂水流环境进行发电，水流发电效率高的优势。

在本说明书的描述中，参考术语“一个实施例”、“示例”、“具体示例”等的描述意指结合该实施例或示例描述的具体特征、结构、材料或者特点包含于本实用新型的至少一个实施例或示例中。在本说明书中，对上述术语的示意性表述不一定指的是相同的实施例或示例。而且，描述的具体特征、结构、材料或者特点可以在任何的一个或多个实施例或示例中以合适的方式结合。

以上公开的本实用新型优选实施例只是用于帮助阐述本实用新型。优选实施例并没有详尽叙述所有的细节，也不限制该实用新型仅为所述的具体实施方式。显然，根据本说明书的内容，可作很多的修改和变化。本说明书选取并具体描述这些实施例，是为了更好地解释本实用新型的原理和实际应用，从而使所属技术领域技术人员能很好地理解和利用本实用新型。本实用新型仅受权利要求书及其全部范围和等效物的限制。

Claims (7)

1.一种链式多级驳趸增强水力单双向发电站，其特征在于，包括驳趸水利发电单元(1)和至少一个驳趸水力发电动力增强单元(2)；

相邻所述驳趸水利发电单元(1)与驳趸水力发电动力增强单元(2)之间以及相邻驳趸水力发电动力增强单元(2)之间分别通过张紧增强扭矩链(3)传动相连；

所述驳趸水利发电单元(1)包括放置于水中的硬木制驳趸(101)、垂直设置于硬木制驳趸(101)上表面中间位置的两水车安装座(1073)、转动安装于两水车安装座(1073)之间的水车(107)、设置于硬木制驳趸(101)上表面并对称分布于水车(107)侧部的转动轴承载座(1081)、通过挡水箱转动轴(1082)与转动轴承载座(1081)转动相连进行安装的挡水箱(108)、垂直设置于硬木制驳趸(101)上表面并对称分布于挡水箱(108)单侧或两侧呈对称设置的两丝杆或螺纹杆升降机(103)、分别

设置于两丝杆或螺纹杆升降机(103)顶部法兰盘表面并通过固定板固定的挡水帘转轴承载基座(1052)、转动配合于两丝杆或螺纹杆升降机(103)顶部的挡水帘转轴承载基座(1052)之间的挡水帘转轴(105)、卷绕于挡水帘转轴(105)表面的PVC软板质挡水卷帘(1051)、设置于相邻两丝杆或螺纹杆升降机(103)侧部且与水车(107)两侧的水车转轴(1071)贯穿支撑配合的挡水板(109)、设置于挡水板(109)的侧部的发电机组承载座(1101)、固定安装于电机组承载座(1101)上表面且转轴与水车转轴(1071)一端固定相连的发电机组(110)、固定安装于硬木制驳趸(101)底部且与迎水面和背水面相对两侧的长度角度可调节涡流三流水压加速器(102)；

所述挡水箱转动轴(1082)的一端设置有挡水箱手轮(1083)；

所述挡水帘转轴(105)的两端设置有挡水帘手轮(1054)；

两所述丝杆或螺纹杆升降机(103)之间通过连杆(1031)转动相连，所述连杆(1031)的中间位置设置有一转角器(1032)，所述转角器(1032)上安装有升降手轮(1033)；

所述PVC软板质挡水卷帘(1051)的起始端两侧分别通过吊绳(1056)连接有一铅锤(1057)；所述水车转轴(1071)上设置有与张紧增强扭矩链(3)相啮合的传动齿轮(1072)；

所述驳趸水力发电动力增强单元(2)与驳趸水利发电单元(1)结构一致且没有通过发电机组承载座(1101)安装发电机组(110)的结构。

2.根据权利要求1所述的一种链式多级驳趸增强水力单双向发电站，其特征在于，所述硬木制驳趸(101)包括驳趸桁梁(1011)以及均布安装于驳趸桁梁(1011)间的软木塞(1012)。

3.根据权利要求1所述的一种链式多级驳趸增强水力单双向发电站，其特征在于，所述长度角度可调节涡流三流水压加速器(102)包括固定安装于硬木制驳趸(101)底部的固定块(1021)、设置于固定块(1021)侧面并与迎水面和背水面相对的长度调节定位套筒(1022)、套接于长度调节定位套筒(1022)内且端部设置有第一铰接座的第一连接杆(1023)、一端铰接于第一连接杆(1023)的第一铰接座上且另一端设置有与第一铰接座铰接方向相垂直的第二铰接座的第二连接杆(1024)、一端铰接于第二连接杆(1024)的第二铰接座上且另一端安装有涡流散流器(1026)的散流器连接轴(1025)；所述第一连接杆(1023)通过螺栓锁紧于长度调节定位套筒(1022)表面的螺纹孔进行长度调节。

4.根据权利要求1所述的一种链式多级驳趸增强水力单双向发电站，其特征在于，所述挡水板(109)的外侧部设置有应急维修泄流闸门(1091)。

5.根据权利要求1所述的一种链式多级驳趸增强水力单双向发电站，其特征在于，所述PVC软板质挡水卷帘(1051)的厚度为2mm，所述PVC软板质挡水卷帘(1051)的表面均布开设有直径为200mm的过水孔(1055)。

6.根据权利要求1所述的一种链式多级驳趸增强水力单双向发电站，其特征在于，所述挡水帘转轴承载基座(1052)的侧部对称开设有两卷帘锁定固定孔(1053)，所述挡水帘转轴(105)通过带有卡爪的对称链条与卷帘锁定固定孔(1053)扣接配合来固定PVC软板质挡水卷帘(1051)需要的状态。

7.根据权利要求1所述的一种链式多级驳趸增强水力单双向发电站，其特征在于，所述硬木制驳趸(101)的侧部对称开设有两挡水箱锁定固定孔(1084)，所述挡水箱转动轴(1082)通过带有卡爪的对称链条与挡水箱锁定固定孔(1084)扣接配合来固定挡水箱(108)需要的状态。

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