CN219117496U - 一种集成式正火作业机头 - Google Patents

Abstract

本申请提供的集成式正火作业机头，包括基体，基体包括底座和外部框架，外部框架上设置有吊装架；第一钢轨夹持机构及第二钢轨夹持机构用于夹持待作业钢轨；线圈作业机构，经支撑结构固定于底座上，线圈作业机构包括开合式加热线圈以及控制开合式加热线圈打开或复位的驱动装置；变压器，与开合式加热线圈的电极相连；喷风机构，包括喷风风盒，喷风风盒可滑动地设置于底座上，喷风风盒滑动至设定位置后向加热后的焊缝喷射冷却气流。本申请提供的方案，提高了工作效率和自动化程度，极大地降低了人工的操作强度，能够更好地适应铁路部门的需求。

Description

一种集成式正火作业机头

技术领域

本申请涉及钢轨焊缝加热设备领域，特别涉及一种集成式正火作业机头。

背景技术

采用中频电感应加热技术对钢轨焊缝加热的热处理方式中，钢轨正火设备中包括较多个装置，例如线圈夹持机构、感应线圈、变压器、喷风装置、液压阀等。

目前钢轨正火设备中，所有的装置均零散排放，导致全套设备体积巨大、操作复杂，现场作业困难，各种意外频发，设备使用寿命也受到影响，而且中频电正火设备包含中频电源柜、线圈等作业的时候需要人力从平板车搬运到作业地点附近，工作效率差，自动化程度低，人工操作强度大，已无法满足现在铁路部门对设备的要求。

发明内容

本申请要解决的技术问题是现有钢轨正火设备中各个部件零散放置所导致的问题，为此，本申请提出了一种集成式正火作业机头。

针对上述技术问题，本申请提供如下技术方案：

本申请实施例提供一种集成式正火作业机头，包括：

基体，所述基体包括底座和设置于所述底座上的外部框架，所述外部框架上设置有吊装架；

第一钢轨夹持机构及第二钢轨夹持机构，沿钢轨长度方向设置于所述底座的两端，所述第一钢轨夹持机构及所述第二钢轨夹持机构用于夹持待作业钢轨；

线圈作业机构，经支撑结构固定于所述底座上，所述线圈作业机构包括开合式加热线圈以及控制所述开合式加热线圈打开或复位的驱动装置，所述开合式加热线圈复位时为加热所述待作业钢轨焊缝的作业状态；

变压器，设置于所述支撑结构上，所述变压器用于与所述开合式加热线圈的电极相连，为所述开合式加热线圈提供电能；

喷风机构，包括喷风风盒，所述喷风风盒可滑动地设置于所述底座上，所述喷风风盒滑动至设定位置后向加热后的所述焊缝喷射冷却气流。

在一些实施例中的集成式正火作业机头：

所述第一钢轨夹持机构包括第一夹持块、一组保压油缸、一组第一夹持油缸和第一连接板，所述第一连接板上对称设置有一组第一楔形块；其中：

所述第一夹持块通过固定轴座设置于所述底座内，所述第一夹持块内部成型有用于容纳所述待作业钢轨的第一容纳槽；

所述保压油缸的固定端安装于所述底座的一端内壁上，所述保压油缸的伸缩端与所述第一夹持块相抵；

所述第一夹持油缸的固定端安装于所述底座的一端内壁上，所述第一夹持油缸的伸缩端穿过所述第一容纳槽后与所述第一连接板连接；所述第一夹持油缸收缩后带动所述第一楔形块插入所述第一容纳槽内，对所述第一容纳槽内的所述待作业钢轨施加加持力。

在一些实施例中的集成式正火作业机头：

所述固定轴座可拆卸地设置于所述底座上。

在一些实施例中的集成式正火作业机头：

所述第二钢轨夹持机构包括第二夹持块、一组第二夹持油缸和第二连接板，所述第二连接板上对称设置有一组第二楔形块；其中：

所述第二夹持块固定于所述底座内，所述第二夹持块内部成型有用于容纳待作业钢轨的第二容纳槽；

所述第二夹持油缸的固定端安装于所述底座的侧面内壁上，所述第二夹持油缸的伸缩端穿过所述第二容纳槽后与所述第二连接板连接；所述第二夹持油缸收缩后带动所述第二楔形块插入所述第二容纳槽内，对所述第二容纳槽内的所述待作业钢轨施加加持力。

在一些实施例中的集成式正火作业机头，所述线圈作业机构包括：

线圈夹持油缸；

第一夹持臂，可旋转地固定于所述支撑结构上，所述第一夹持臂的第一端与所述线圈夹持油缸的第一端连接；

第一夹持驱动轴，其第一端与所述第一夹持臂的第二端旋转连接，其第二端与第一弹性夹具旋转连接，所述第一弹性夹具与所述开合式加热线圈的第一部分连接；

第二夹持臂，可旋转地固定于所述支撑结构上，所述第二夹持臂的第一端与所述线圈夹持油缸的第二端连接；

第二夹持驱动轴，其第一端与所述第二夹持臂的第二端旋转连接，其第二端与第二弹性夹具旋转连接，所述第二弹性夹具与所述开合式加热线圈的第二部分连接；

线圈横向导轨，沿开合方向设置于所述支撑结构上；

所述第一弹性夹具和所述第二弹性夹具可滑动地设置于所述线圈横向导轨内。

在一些实施例中的集成式正火作业机头：

所述第一弹性夹具与所述开合式加热线圈的第一部分之间，及所述第二弹性夹具与所述开合式加热线圈的第二部分之间设置有绝缘涂层和绝缘板。

在一些实施例中的集成式正火作业机头，还包括：

竖向导轨，垂直于所述开合方向设置于所述支撑结构上；

驱动电机，设置于所述支撑结构上；所述驱动电机的驱动端与所述线圈作业机构连接，所述驱动电机带动所述线圈作业机构沿着所述竖向导轨上下滑动。

在一些实施例中的集成式正火作业机头，所述线圈作业机构还包括：

轨顶测温仪，设置于所述支撑结构的顶梁上，其检测探头朝向所述开合式加热线圈的中心轴线设置；

轨底角测温仪，设置于所述支撑结构的侧梁上，其检测探头朝向所述待作业钢轨的焊缝底部。

在一些实施例中的集成式正火作业机头，所述喷风机构还包括：

风盒导轨，沿所述待作业钢轨的长度方向设置于所述底座上；

风盒连接板，其两端设置有导轨滑块，其中部设置所述喷风风盒，所述导轨滑块可滑动地设置于所述风盒导轨中；

风盒驱动油缸，其固定端通过风盒安装座设置于所述底座上，其伸缩端与所述风盒连接板相连。

在一些实施例中的集成式正火作业机头，还包括：

液压阀组，设置于所述底座的一端；

所述液压阀组的一端连接有液压回路，所述液压回路适应地与油缸进液端连接；所述液压阀组的另一端连接泵站。

本申请的技术方案相对现有技术具有如下技术效果：

本申请提供的集成式正火作业机头，其外部框架的内部集成有用于夹持钢轨的夹持机构，用于为焊缝加热的变压器及线圈作业机构，用于冷却降温的喷风机构，是具有高度集成化的作业装置。当需要对其进行搬运时，能够一次性将上述各个机构整体地搬运到目标地点，提高了工作效率和自动化程度，极大地降低了人工的操作强度，能够更好地适应铁路部门的需求。

附图说明

下面将通过附图详细描述本申请中优选实施例，将有助于理解本申请的目的和优点，其中：

图1为本申请一个实施例所述集成式正火作业机头的立体图；

图2为本申请一个实施例所述集成式正火作业机构的主视图；

图3为本申请一个实施例所述第一钢轨夹持机构、第二钢轨夹持机构、液压阀组的安装方式示意图；

图4为图3所示结构的仰视图；

图5为钢轨夹持机构中部分结构的侧面视图；

图6为本申请一个实施例所述第一钢轨夹持机构的结构示意图；

图7为本申请一个实施例所述线圈作业机构的结构示意图；

图8为本申请一个实施例所述喷风机构的结构示意图。

具体实施方式

下面将结合附图对本申请的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例是本申请一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本申请中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本申请保护的范围。

在本申请的描述中，需要说明的是，术语″中心″、″上″、″下″、″左″、″右″、″竖直″、″水平″、″内″、″外″等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本申请和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置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申请的限制。此外，术语″第一″、″第二″、″第三″仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性。

在本申请的描述中，需要说明的是，除非另有明确的规定和限定，术语″安装″、″相连″、″连接″应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通。对于本领域的普通技术人员而言，可以具体情况理解上述术语在本申请中的具体含义。

此外，下面所描述的本申请不同实施方式中所涉及的技术特征只要彼此之间未构成冲突就可以相互结合。

本实施例提供一种集成式正火作业机头，如图1和图2所示，集成式正火作业机头包括基体，所述基体包括底座5和设置于所述底座5上的外部框架9，所述外部框架9上设置有吊装架7。其中，还包括用于夹持待作业钢轨G的钢轨夹持装置；线圈作业机构1，包括开合式加热线圈2及其固定部件，为开合式加热线圈2供电的变压器3、冷却降温的喷风机构4。具体地，钢轨夹持装置包括第一钢轨夹持机构及第二钢轨夹持机构，所述第一钢轨夹持机构及所述第二钢轨夹持机构沿钢轨长度方向设置于所述底座5的两端，所述第一钢轨夹持机构及所述第二钢轨夹持机构用于夹持所述待作业钢轨G。所述线圈作业机构1，经支撑结构8固定于所述底座5上，所述线圈作业机构1包括开合式加热线圈2以及控制所述开合式加热线圈2打开或复位的驱动装置，所述开合式加热线圈2复位时为加热所述待作业钢轨G焊缝的作业状态。所述变压器3，设置于所述支撑结构8上，所述变压器3用于与所述开合式加热线圈的电极711(如图7中所示)相连，为所述开合式加热线圈2提供电能。所述喷风机构4，包括喷风风盒，所述喷风风盒可滑动地设置于所述底座5上，所述喷风风盒滑动至设定位置后向加热后的所述焊缝喷射冷却气流。

以上方案，外部框架9的内部集成有用于夹持钢轨的夹持机构，用于为焊缝加热的变压器3及线圈作业机构1，用于冷却降温的喷风机构4，是具有高度集成化的作业装置。当需要对其进行搬运时，通过车辆吊钩与吊装架7连接，驾驶车辆就能够一次性将上述各个机构整体地搬运到目标地点，提高了工作效率和自动化程度，极大地降低了人工的操作强度，能够更好地适应铁路部门的需求。本申请中，底座5、支撑结构8、外部框架9和吊装架7均可采用高强度的金属材料制备得到。不同结构之间的连接可以通过如焊接、螺栓拧紧固定等方式实现。

上述集成式正火作业机头中，各个部件可以通过电控的方式来驱动，在此情况下，驱动部件可以采用电机，电机与变压器3连接，变压器3采用集成式变压器，能够简化线缆连接。作为一种优选的方案，如图中所示，各个部件还可以通过液压的方式进行驱动，此时集成式正火作业机头还包括液压阀组6，所述液压阀组6设置于所述底座5的一端；所述液压阀组5的一端连接有液压回路，所述液压回路适应地与油缸进液端连接；所述液压阀组6的另一端连接泵站。其中的油缸是包括集成式正火作业机头中所使用到的油缸，所述液压阀组6可以包括多个液压阀，每一个液压阀用于控制一个油缸的液压回路，从而能够分别地对不同油缸进行控制。

在一些方案中，如图3-图6所示，所述第一钢轨夹持机构包括第一夹持块101、一组保压油缸102、一组第一夹持油缸103和第一连接板104，所述第一连接板104上对称设置有一组第一楔形块106；其中，所述第一夹持块103通过固定轴座105设置于所述底座5内，所述第一夹持块103内部成型有用于容纳所述待作业钢轨的第一容纳槽C1，所述保压油缸102的固定端安装于所述底座5的一端内壁上，所述保压油缸102的伸缩端与所述第一夹持块101相抵；所述第一夹持油缸103的固定端安装于所述底座5的一端内壁上，所述第一夹持油缸103的伸缩端穿过所述第一容纳槽C1后与所述第一连接板104连接；所述第一夹持油缸103收缩后带动所述第一楔形块106插入所述第一容纳槽C1内，对所述第一容纳槽C1内的所述待作业钢轨施加加持力。

如图所示，为了使待作业钢轨G能够进入到第一容纳槽C1内，第一容纳槽C1的开口必须大于待作业钢轨的最大宽度，这样当待作业钢轨G进入到第一容纳槽C1后，其中间的凹陷部分并未得到，为了提高其稳定性，而本申请中通过第一夹持油缸103带动第一楔形块106移动至第一容纳槽C1内部，当窄端至宽端依次进入第一容纳槽C1时，其能够向待作业钢轨G的凹陷部分提供加持力。由此，使待作业钢轨G在第一容纳槽C1内部更加稳固。进一步地，以上方案中，所述固定轴座105可拆卸地设置于所述底座5上，通过此设置能够改变固定轴座105的位置，由此也能够对待作业钢轨G的位置进行微调，从而能够确保开合式线圈2更加准确地对焊缝进行加热。

基于相似的原理，以上方案中的集成式正火作业机头中，所述第二钢轨夹持机构包括第二夹持块201、一组第二夹持油缸202和第二连接板203，所述第二连接板203上对称设置有一组第二楔形块204；其中，所述第二夹持块201固定于所述底座5内，所述第二夹持块201内部成型有用于容纳待作业钢轨G的第二容纳槽C2；所述第二夹持油缸202的固定端安装于所述底座5的侧面内壁上，所述第二夹持油缸202的伸缩端穿过所述第二容纳槽C1后与所述第二连接板203连接；所述第二夹持油缸202收缩后带动所述第二楔形块204插入所述第二容纳槽C2内，对所述第二容纳槽C2内的所述待作业钢轨G施加加持力。所述第二钢轨夹持机构对待作业钢轨G的夹紧方式与所述第一钢轨夹持机构类似，在此不再赘述。不同点在于，所述第二钢轨夹持机构中的第二夹持块201直接固定于所述底座5上，而所述第一钢轨夹持机构能够通过移动固定轴座105的方式进行位置上的改变。

以上方案中，通过第一钢轨夹持机构和第二钢轨夹持机构的夹持作用，能够使待作业钢轨G具有更高的稳定性。

在一些方案中的集成式正火作业机头，如图7所示，所述开合式加热线圈包括第一部分701和第二部分702，两部分处于复位状态后限定出的区域与待作业钢轨G的轮廓相匹配。所述线圈作业机构包括线圈夹持油缸703、第一夹持臂704、第一夹持驱动轴705、第一弹性夹具706，所述第一夹持臂704，可旋转地固定于所述支撑结构8上，所述第一夹持臂704的第一端与所述线圈夹持油缸703的第一端连接；所述第一夹持驱动轴705，其第一端与所述第一夹持臂704的第二端旋转连接，其第二端与第一弹性夹具706旋转连接，所述第一弹性夹具706与所述开合式加热线圈的第一部分701连接。与上述结构对称地，所述线圈作业机构还包括第二夹持臂707、第二夹持驱动轴708，所述第二夹持臂707，可旋转地固定于所述支撑结构8上，所述第二夹持臂707的第一端与所述线圈夹持油缸703的第二端连接；所述第二夹持驱动轴707，其第一端与所述第二夹持臂708的第二端旋转连接，其第二端与第二弹性夹具709旋转连接，所述第二弹性夹具709与所述开合式加热线圈的第二部分702连接。

所述线圈作业机构还包括线圈横向导轨(如图中上导轨710A和下导轨710B)，沿开合方向设置于所述支撑结构8上；所述第一弹性夹具706和所述第二弹性夹709具可滑动地设置于所述线圈横向导轨内。以上方案中，所述线圈夹持油缸703不直接固定在支撑结构8上，而是通过其两端对称连接的夹持臂、夹持驱动轴、弹性夹具和横向导轨进行支撑，如此能够保证当其伸出时，其两端结构可分别进行移动，从而控制线圈的两个部分沿着横向导轨移动，线圈的两个部分移动到横向导轨的最大行程时作为复位位置，形成包围焊缝的仿形区域。

优选地，上述的集成式正火作业机头，所述第一弹性夹具706与所述开合式加热线圈的第一部分701之间，及所述第二弹性夹具709与所述开合式加热线圈的第二部分702之间设置有绝缘涂层和绝缘板。本方案能够避免线圈受到环境干扰。

进一步优选地，以上的集成式正火作业机头还包括竖向导轨712和驱动电机713，所述竖向导轨712，垂直于所述开合方向设置于所述支撑结构8上；所述驱动电机713，设置于所述支撑结构8上；所述驱动电机713的驱动端与所述线圈作业机构1连接，所述驱动电机713带动所述线圈作业机构1沿着所述竖向导轨712上下滑动。通过本方案的结构能够对开合式加热线圈2的上下位置进行调整，从而进一步保证焊缝置于线圈中心位置。

在一些方案中，所述线圈作业机构还可以包括轨顶测温仪714和轨底角测温仪715。所述轨顶测温仪714，设置于所述支撑结构8的顶梁上，其检测探头朝向所述开合式加热线圈2的中心轴线设置；所述轨底角测温仪715，设置于所述支撑结构8的侧梁上，其检测探头朝向所述待作业钢轨G的焊缝底部。以上方案中的测温仪能够具有无线传输模块，当检测到温度后可以通过无线方式发送至控制主机，控制主机能够根据上述测温结果对焊缝的加热情况进行监控。

在一些方案中，如图8所示，所述喷风机构4包括喷风风盒801之外还包括风盒导轨803、风盒连接板802、导轨滑块804、风盒驱动油缸805和风盒安装座806。其中，所述风盒导轨803沿所述待作业钢轨G的长度方向设置于所述底座5上；所述风盒连接板802，其两端设置有所述导轨滑块804，其中部设置所述喷风风盒801，所述导轨滑块804可滑动地设置于所述风盒导轨803中；所述风盒驱动油缸805，其固定端通过所述风盒安装座806设置于所述底座5上，其伸缩端与所述风盒连接板802相连如图所示，所述风盒驱动油缸805伸缩时就能够推动所述风盒连接板802移动，进而带动所述喷风风盒801移动。

本申请的以上方案中，各油缸均可通过液压管路与阀门组件6中的阀门连接，阀门开启或关闭就能够控制各个油缸是否与泵站连通，从而能够控制各个油缸的动作状态。而其中所需要的空气流通管路、液压管路以及电导线等均可以设置于以上方案中提供的外部框架9内部，根据其实际需要进行链接即可。以上方案中的阀门组件6，其中的各个阀门可以为电控阀门，电控阀门可以通过上位机进行控制，从而进一步提高本申请的自动化程度。

显然，上述实施例仅仅是为清楚地说明所作的举例，而并非对实施方式的限定。对于所属领域的普通技术人员来说，在上述说明的基础上还可以做出其它不同形式的变化或变动。这里无需也无法对所有的实施方式予以穷举。而由此所引伸出的显而易见的变化或变动仍处于本申请的保护范围之中。

Claims (10)

1.一种集成式正火作业机头，其特征在于，包括：

基体，所述基体包括底座和设置于所述底座上的外部框架，所述外部框架上设置有吊装架；

第一钢轨夹持机构及第二钢轨夹持机构，沿钢轨长度方向设置于所述底座的两端，所述第一钢轨夹持机构及所述第二钢轨夹持机构用于夹持待作业钢轨；

线圈作业机构，经支撑结构固定于所述底座上，所述线圈作业机构包括开合式加热线圈以及控制所述开合式加热线圈打开或复位的驱动装置，所述开合式加热线圈复位时为加热所述待作业钢轨焊缝的作业状态；

变压器，设置于所述支撑结构上，所述变压器用于与所述开合式加热线圈的电极相连，为所述开合式加热线圈提供电能；

喷风机构，包括喷风风盒，所述喷风风盒可滑动地设置于所述底座上，所述喷风风盒滑动至设定位置后向加热后的所述焊缝喷射冷却气流。

2.根据权利要求1所述的集成式正火作业机头，其特征在于：

所述第一钢轨夹持机构包括第一夹持块、一组保压油缸、一组第一夹持油缸和第一连接板，所述第一连接板上对称设置有一组第一楔形块；其中：

所述第一夹持块通过固定轴座设置于所述底座内，所述第一夹持块内部成型有用于容纳所述待作业钢轨的第一容纳槽；

所述保压油缸的固定端安装于所述底座的一端内壁上，所述保压油缸的伸缩端与所述第一夹持块相抵；

所述第一夹持油缸的固定端安装于所述底座的一端内壁上，所述第一夹持油缸的伸缩端穿过所述第一容纳槽后与所述第一连接板连接；所述第一夹持油缸收缩后带动所述第一楔形块插入所述第一容纳槽内，对所述第一容纳槽内的所述待作业钢轨施加加持力。

3.根据权利要求2所述的集成式正火作业机头，其特征在于：

所述固定轴座可拆卸地设置于所述底座上。

4.根据权利要求1所述的集成式正火作业机头，其特征在于：

所述第二钢轨夹持机构包括第二夹持块、一组第二夹持油缸和第二连接板，所述第二连接板上对称设置有一组第二楔形块；其中：

所述第二夹持块固定于所述底座内，所述第二夹持块内部成型有用于容纳待作业钢轨的第二容纳槽；

所述第二夹持油缸的固定端安装于所述底座的侧面内壁上，所述第二夹持油缸的伸缩端穿过所述第二容纳槽后与所述第二连接板连接；所述第二夹持油缸收缩后带动所述第二楔形块插入所述第二容纳槽内，对所述第二容纳槽内的所述待作业钢轨施加加持力。

5.根据权利要求1所述的集成式正火作业机头，其特征在于，所述线圈作业机构包括：

线圈夹持油缸；

第一夹持臂，可旋转地固定于所述支撑结构上，所述第一夹持臂的第一端与所述线圈夹持油缸的第一端连接；

第一夹持驱动轴，其第一端与所述第一夹持臂的第二端旋转连接，其第二端与第一弹性夹具旋转连接，所述第一弹性夹具与所述开合式加热线圈的第一部分连接；

第二夹持臂，可旋转地固定于所述支撑结构上，所述第二夹持臂的第一端与所述线圈夹持油缸的第二端连接；

第二夹持驱动轴，其第一端与所述第二夹持臂的第二端旋转连接，其第二端与第二弹性夹具旋转连接，所述第二弹性夹具与所述开合式加热线圈的第二部分连接；

线圈横向导轨，沿开合方向设置于所述支撑结构上；

所述第一弹性夹具和所述第二弹性夹具可滑动地设置于所述线圈横向导轨内。

6.根据权利要求5所述的集成式正火作业机头，其特征在于：

所述第一弹性夹具与所述开合式加热线圈的第一部分之间，及所述第二弹性夹具与所述开合式加热线圈的第二部分之间设置有绝缘涂层和绝缘板。

7.根据权利要求6所述的集成式正火作业机头，其特征在于，还包括：

竖向导轨，垂直于所述开合方向设置于所述支撑结构上；

驱动电机，设置于所述支撑结构上；所述驱动电机的驱动端与所述线圈作业机构连接，所述驱动电机带动所述线圈作业机构沿着所述竖向导轨上下滑动。

8.根据权利要求7所述的集成式正火作业机头，其特征在于，所述线圈作业机构还包括：

轨顶测温仪，设置于所述支撑结构的顶梁上，其检测探头朝向所述开合式加热线圈的中心轴线设置；

轨底角测温仪，设置于所述支撑结构的侧梁上，其检测探头朝向所述待作业钢轨的焊缝底部。

9.根据权利要求1所述的集成式正火作业机头，其特征在于，所述喷风机构还包括：

风盒导轨，沿所述待作业钢轨的长度方向设置于所述底座上；

风盒连接板，其两端设置有导轨滑块，其中部设置所述喷风风盒，所述导轨滑块可滑动地设置于所述风盒导轨中；

风盒驱动油缸，其固定端通过风盒安装座设置于所述底座上，其伸缩端与所述风盒连接板相连。

10.根据权利要求2-9任一项所述的集成式正火作业机头，其特征在于，还包括：

液压阀组，设置于所述底座的一端；

所述液压阀组的一端连接有液压回路，所述液压回路适应地与油缸进液端连接；所述液压阀组的另一端连接泵站。

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