CN105134372A - 用于凸轮轴-凸轮轴链条驱动器的张紧器 - Google Patents

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Abstract

本发明涉及用于凸轮轴-凸轮轴链条驱动器的张紧器,该凸轮轴-凸轮轴链条驱动器具有驱动链条和用于将相关凸轮轴轴承紧固至发电机组的凸轮轴轴承桥接件。张紧器包括:张紧器壳体,其具有引导侧引导瓦;张紧活塞,其在张紧器壳体的活塞开孔中可滑动地被引导且设有张紧侧张紧瓦;和紧固凸缘,其在张紧器壳体的一侧上从张紧器壳体侧向地突出且具有面对张紧侧的安装表面。由紧固凸缘的安装表面限定的安装平面在距引导瓦的引导表面的轴向距离处与张紧器壳体相交,该轴向距离对应于引导瓦的引导表面与张紧瓦的张紧表面之间的张紧器的轴向移动长度的至多40%。凸轮轴轴承桥接件具有用于紧固凸缘的接触表面,该接触表面适于与紧固凸缘的安装表面接触。

Description

用于凸轮轴-凸轮轴链条驱动器的张紧器
技术领域
本发明涉及用于凸轮轴-凸轮轴链条驱动器的张紧器,该凸轮轴-凸轮轴链条驱动器具有驱动链条和用于将相关凸轮轴轴承固定至发电机组构件的凸轮轴轴承桥接件。张紧器包括:张紧器壳体,其具有引导侧引导瓦(guideshoe);张紧活塞,其在张紧器壳体的活塞开孔中可滑动地被引导且设有张紧侧张紧瓦;和紧固凸缘,其在张紧器壳体的一侧上从张紧器壳体侧向地突出且具有面对张紧侧的安装表面。本发明还涉及用于内燃发动机的凸轮轴-凸轮轴链条驱动器,其包括至少两个凸轮轴链轮、定位在两个凸轮轴链轮周围且连接它们的驱动链条,以及张紧驱动链条的所述张紧器。此外,本发明涉及用于将凸轮轴轴承桥接件紧固至发动机组的此种张紧器的应用。
背景技术
在内燃发动机的正时驱动器中,具有引导侧引导瓦和张紧侧张紧瓦的这种张紧器具体而言用于凸轮轴-凸轮轴链条驱动器。驱动链条连接一个气缸排的两个并置凸轮轴,引导瓦提供在驱动侧(即,驱动链条的绷紧范围)上,且张紧瓦提供在较松的从动侧(即,驱动链条的松弛范围)上,以便维持预定链条张力。如果由于磨损,驱动链条的张力变化,则内燃发动机的正时驱动器的可靠操作需要通过松弛范围中的驱动链条的张力来补偿链延长且维持绷紧范围中必需的预张力。
例如从US5,782,625已知用于两个凸轮轴之间的链条驱动器的张紧器。在该参考文献中示出的链条张紧器包括壳体以及张紧活塞,该张紧活塞能够在壳体的活塞开孔中纵向地移动且在其张紧侧端部上设有突出超过活塞开孔的张紧瓦。张紧器壳体在远离张紧活塞地朝向的引导侧上设有引导瓦且具有紧固凸缘,该紧固凸缘在张紧器壳体的一侧上从张紧器壳体的中央侧向地突出且包括两个紧固孔口和用于液压流体的接口。该张紧器借助于延伸通过紧固凸缘的紧固孔口的螺栓而固连至内燃发动机的发动机组。提供在安装表面中的液压流体接口建立对发动机油回路的连接,该回路从液压流体接口开始,经由向引导瓦方向倾斜的液压流体线而得到供应,穿过紧固凸缘并且到张紧器的阻尼压力室中。
尽管该张紧器和根据现有技术已知的其他张紧器证明在使用中是成功的,尤其是当用于内燃发动机的正时链条驱动器中时,但经常存在需要结构设计的修改或修正的基础构思的用途的情况。这正是现代创新内燃发动机的紧凑设计,越来越多地,其不仅需要已知张紧器的结构修改,而且还需要用于张紧器的构造的全新构思。
发明内容
因而,本发明的目的是提供一种用于凸轮轴-凸轮轴链条驱动器的张紧器,其适于紧凑安装空间情况和由现代内燃发动机提出的额外难题。
根据本发明,此目的通过由紧固凸缘的安装表面限定的安装平面而实现,该安装平面在距引导瓦的引导表面的轴向距离处与张紧器壳体相交,该轴向距离对应于引导瓦的引导表面与张紧瓦的张紧表面之间的张紧器的轴向移动长度(axialtransportlength)的至多40%,其中,紧固凸缘的安装表面适于与用于紧固凸缘的凸轮轴轴承桥接件的接触表面接触。凸轮轴的高旋转速度和通过重叠到其上的凸轮轴的交变负载以及发生在正时驱动器中的振动需要在凸轮轴的驱动器附近的合适的凸轮轴轴承,所述凸轮轴轴承借助于合适的凸轮轴轴承桥接件而固定至发动机组。根据本发明构造的用于凸轮轴-凸轮轴链条驱动器的张紧器容许链条驱动器定位在与其相关的凸轮轴轴承附近,且其还容许两个凸轮轴的靠近放置,因为发动机组上或发动机组构件上的分开的接触表面由于凸轮轴轴承桥接件借助于张紧器的紧固凸缘而紧固的事实而可省略,并且因为张紧器通过凸轮轴轴承桥接件的紧固件而可靠地固定至发动机组。当紧固凸缘的安装表面与凸轮轴轴承桥接件的接触表面接触时,由安装表面限定的安装平面在距引导瓦的引导表面的轴向距离(即沿着张紧活塞的纵向轴线的距离)处与张紧器壳体相交,该轴向距离对应于张紧器的轴向移动长度(即,在张紧器的锁定移动位置处的引导瓦的引导表面与张紧器的张紧瓦的张紧表面之间的距离)的至多40%。张紧器的轴向移动长度由引导瓦的引导表面(其布置在张紧器壳体的引导侧上)与张紧瓦的张紧表面(其布置在张紧活塞的张紧侧上)之间沿着张紧活塞的轴向延伸的纵向轴线的距离决定。当移动锁定器件已释放时,张紧瓦的张紧表面在张紧器操作时与驱动链条接触。与紧固凸缘的安装表面在凸轮轴轴承桥接件的高接触表面上的布置无关,安装表面的轴向距离(其对应于轴向移动长度的至多40%)在紧固凸缘上生成仅较小的交变负载,且从而不仅允许正常的螺纹紧固,还允许紧固凸缘的具有较小凸缘厚度的定尺寸。
根据另一实施例,由紧固凸缘的安装表面限定的平面从引导瓦的引导表面间隔开的轴向距离为张紧器的轴向移动长度的0和25%之间。紧固凸缘的这种布置容许使用如下凸轮轴轴承桥接件,该凸轮轴轴承桥接件具有大的材料厚度和/或适于与紧固凸缘的安装表面接触的接触表面的暴露位置。在由紧固凸缘的安装表面限定的平面不再与张紧器壳体相交,而是在引导侧引导瓦的区域中或超过引导瓦与张紧活塞的轴线相交的情况下,轴向移动长度的0%的范围的较低值在此还包括可能的负值。
根据用于凸轮轴-凸轮轴链条驱动器的张紧器的优选实施例,紧固凸缘具有形成在安装表面中的至少一个紧固孔、适于容纳在紧固凸缘的至少一个紧固孔中的凸轮轴轴承桥接件的紧固件、和适于借助于紧固凸缘而固定至发动机组的凸轮轴轴承桥接件。在安装表面中提供紧固孔且在所述紧固孔中容纳紧固件容许凸轮轴轴承桥接件对发动机组的简单和有效的紧固。为了将紧固凸缘紧固至发动机组,使得固定其以不受相对于其的旋转的影响,至少两个紧固孔可提供紧固凸缘的安装表面。
根据另一实施例,安装表面在其中形成有液压流体接口,紧固凸缘中的所述液压流体接口适于连接至凸轮轴轴承桥接件的接触表面中的液压流体出口,以便供应液压流体阻尼压力室,提供该压力室以用于借助于通过紧固凸缘和张紧器壳体的液压流体通道利用液压流体阻尼张紧活塞的回缩活动。这容许对通常位于张紧器壳体的活塞开孔中的液压流体压力室容易地供应用作为液压流体的发动机油,而在张紧器和凸轮轴轴承桥接件外侧不需要任何额外的连接器件或额外液压流体线。为了实现用于张紧活塞的可靠阻尼功能和张紧器的可靠操作,可提供止回阀,其可布置在液压流体通道内或直接在液压流体压力室的前方。
本发明还涉及用于内燃发动机的凸轮轴-凸轮轴链条驱动器,该凸轮轴-凸轮轴链条驱动器包括至少两个凸轮轴链轮、位于两个凸轮轴链轮周围且连接它们的驱动链条、和用于将相关凸轮轴轴承紧固至发动机机组构件的凸轮轴轴承桥接件以及前述类型的张紧器,该张紧器张紧驱动链条,该凸轮轴轴承桥接件适于借助于张紧器的紧固凸缘而附连至发动机组构件。这容许凸轮轴轴承桥接件和张紧器的简易安装,即使发动机隔间中可用的空间非常有限。为了实现简单、有效的安装,张紧器的紧固凸缘可具有形成在安装表面中的至少一个紧固孔,并且凸轮轴轴承桥接件的紧固件可延伸穿过紧固凸缘的至少一个紧固孔,以便借助紧固凸缘而将凸轮轴轴承桥接件可靠地固定至发动机组。
而且,本发明还涉及用于紧固凸轮轴轴承桥接件的前述张紧器的应用,其中,在张紧器壳体的一侧上从张紧器壳体侧向地突出的紧固凸缘的安装表面与凸轮轴轴承桥接件的接触表面接触,以便将凸轮轴轴承桥接件固定至发动机组构件。内燃发动机中的一个位置处的多个构件的该组合容许发动机构件安装中的协同效应以及紧固位置的多重使用,由此,可提高发动机的紧凑度。根据有利实施例,凸轮轴轴承桥接件的紧固件可延伸穿过紧固凸缘的至少一个紧固孔。因此可在一个安装步骤中容易且可靠地紧固凸轮轴轴承桥接件和张紧器。可选地,液压流体接口可提供在紧固凸缘的安装表面中,所述液压流体接口与凸轮轴轴承桥接件的接触表面中的液压流体出口连通,以便对张紧器可靠地供应液压流体,而不需要任何额外的连接元件。
附图说明
下文中将参考附图更详细地说明本发明的实施例,其中:
图1示出根据本发明的带有张紧器的链条驱动器的立体侧视图,
图2a示出根据图1的张紧器的立体侧视图,
图2b示出从根据图1的张紧器下方看的立体图,
图2c示出根据图1的链条驱动器的相关凸轮轴的立体图,且
图3示出根据图1的链条驱动器的剖面图。
参考标号列表
1链条驱动器
2驱动链条
3张紧器
4链轮
5凸轮轴
6螺杆
7发电机组构件
8凸轮轴轴承桥接件
9,9'螺栓
10紧固凸缘
11张紧器壳体
12张紧活塞
13张紧侧
14凸缘板
15张紧瓦
16扣入元件
17松弛范围
18张紧表面
19引导侧
20壳体凸缘
21引导瓦
22引导表面
23拉紧范围
24移动锁定销
25开口
26突出部
27锁定孔
28紧固孔
29安装表面
30液压流体接口
31加强条
32接触表面
33液压流体出口
34活塞开孔
35活塞弹簧
36止回阀
37阻尼压力室
38液压流体通道
39驱动轮
TL轴向移动长度
ME安装平面。
具体实施方式
链条驱动器1的立体侧视图清楚地示出用于使内燃发动机的两个凸轮轴与彼此联接的凸轮轴-凸轮轴链驱动器1的典型结构设计,该链条驱动器1包括循环驱动链条2、张紧器3和借助于图1中的循环驱动链条2而连接的两个链轮4。张紧器3定位在两个链轮4之间。
链轮4例如借助于螺杆6而固定地安装在凸轮轴5的端部上,凸轮轴5的端部被支撑在容纳在轴承座(该轴承座提供在发电机组构件7上或直接提供在发电机组上)中的轴承(未示出)中,其中,它们借助于凸轮轴轴承桥接件8而固定在适当位置中。凸轮轴轴承桥接件8借助于四个螺栓9而固定地螺接至发电机组构件7。两个中部螺栓9'还延伸穿过张紧器3的紧固凸缘10。
张紧器3包括张紧器壳体11和张紧活塞12,张紧活塞12在张紧器壳体11的活塞开孔中可滑动地被引导且在张紧侧13上离开张紧器壳体11。在离开张紧器壳体11的张紧活塞12的张紧端部上,张紧瓦15借助于合适的扣入元件16而夹到张紧活塞12的所述端部上的凸缘板14上。在链条驱动器1的松弛范围17中与驱动链条2接触的张紧瓦15的张紧表面18当链条驱动器1操作时在链轮4上方张紧驱动链条2。在与张紧侧13相反地定位的引导侧19上,引导瓦21固连至壳体凸缘20,所述引导瓦21的引导表面与链条驱动器1接触且在绷紧范围23中引导驱动链条2。此外,张紧器3借助于移动锁定销24而固定在移动位置处。为此,移动锁定销24延伸穿过张紧瓦15上的后突出部26上的开口25并延伸至提供在张紧器壳体11上的锁定孔27中。为了使张紧器2从移动位置转换到操作位置,从锁定孔27和开口25移除移动锁定销24。
图2a以立体图再次示出根据图1的凸轮轴-凸轮轴链条驱动器的张紧器3。除了借助于多个扣入元件16将张紧瓦15紧固在张紧活塞12的张紧端部处的凸缘板14上之外,移动锁定销24在此再次清楚地示出,所述移动锁定销24经由张紧瓦15上的后突出部26中的开口25和张紧器壳体11中的锁定孔27而将张紧活塞12固持在移动位置处。此外,可看见引导瓦21的引导表面22,该引导瓦21被固连到张紧器壳体11的壳体凸缘20。在图2a中示出的张紧器3的移动位置处,沿着张紧活塞12的纵向轴线得到的引导瓦21的引导表面22与张紧瓦15的张紧表面18之间的轴向距离被标记为轴向移动长度TL
如可清楚看见的,根据本发明的张紧器3的紧固凸缘10在图2a中,与张紧器壳体11的引导侧19上的引导瓦21在近似相同的水平上,紧固凸缘10的端部中的各个在其中设有紧固孔28,所述紧固孔28延伸穿过紧固凸缘10。
从张紧侧13的方向看的图2b中的张紧器3的立体图提供紧固凸缘10的张紧侧安装表面29的顶视图。该安装表面29垂直于张紧活塞12的纵向轴线延伸,跨过在一侧上从张紧器壳体11突出的整个紧固凸缘10。除了布置在肾形紧固凸缘10的外拐角处的紧固孔28之外,安装表面29还在其中在中央形成有液压流体接口30,通过该液压流体接口30对张紧器3的液压流体阻尼压力室37供应液压流体。在安装表面29至柱形张紧器壳体11的过渡处,提供了三个加强条31,当在驱动链条2的强振动或震摇的情况下,通过张紧瓦15与紧固凸缘10之间的长杠杆臂而增强的力施加至连接点时,其降低作用在紧固凸缘10与张紧器壳体11之间的连接上的强负载,从而有助于避免操作期间紧固凸缘10与张紧器壳体11之间的连接的损伤。同样在此图中,可清楚看到,具有安装表面29的紧固凸缘10近似定位在与具有夹在上面的引导瓦21的壳体凸缘20相同的水平上。
图2c示出从凸轮轴5的方向看的固连在发电机组构件7上的位置中的凸轮轴轴承桥接件8的立体图,凸轮轴5通过凸轮轴轴承而(未示出)固定在发电机组构件7与凸轮轴轴承桥接件8之间,延伸至在凸轮轴轴承桥接件8的背部处提供的凸轮轴-凸轮轴链条驱动器1。凸轮轴轴承桥接件8作为一个构件延伸跨过并置的凸轮轴5的凸轮轴轴承,且借助于四个螺栓9固定至发电机组构件7,以便将凸轮轴轴承固连在适当位置中。在此,发电机组构件7可为发电机组或汽缸盖的一部分或固定地连接至发电机组的一些其他构件。螺栓9在凸轮轴轴承桥接件8的两侧上以与凸轮轴轴承较近地间隔的关系延伸穿过凸轮轴轴承桥接件8且延伸至发电机组构件7中,以便对施加有高负载的凸轮轴轴承可靠地进行固定。提供以用于与张紧器3的紧固凸缘10的安装表面29接触的接触表面32在两个中部螺栓9之间延伸。在此,接触表面32延伸直到且超过在凸轮轴轴承桥接件8中提供以用于容纳螺栓9的孔,直到凸轮轴轴承附近的点。用于容纳螺栓9的两个孔在它们之间提供有液压流体出口33,该出口33在接触表面32中中央地定位且与内燃发动机的发动机油回路连通,以便将发电机油供应至张紧器的阻尼压力室37,以用于阻尼张紧活塞12。
图3示出垂直于驱动链条2的循环平面的穿过根据本发明的凸轮轴-凸轮轴链条驱动器1和张紧器3的截面。除了张紧活塞12(其在张紧器壳体11的活塞开孔34内被引导)之外,在所述图中还可看见活塞弹簧35(其布置在中空柱形张紧活塞12内且用于对张紧活塞12进行偏压),以及在活塞开孔34的端部处,借助于张紧器壳体11来固定止回阀36,所述止回阀36相对于通过张紧器壳体11和紧固凸缘10的液压流体通道38来封闭阻尼压力室37。阻尼压力室37经由液压流体通道38、安装表面29中的液压流体接口30以及接触表面32中的液压流体出口33而连接至发电机油回路,参照图2b。
紧固凸缘10的安装表面29与凸轮轴轴承桥接件8的接触表面32接触,使得其与之齐平,以便安装表面29中的液压流体接口30和凸轮轴轴承桥接件8的液压流体出口33对齐或至少与彼此相互流体地连通,以便保证对阻尼压力室37的加压液压流体供应。用于固定凸轮轴轴承桥接件8的两个中部螺栓9'延伸通过紧固凸缘10的紧固孔28和凸轮轴轴承桥接件8直到且到发电机组构件7中,并且经由紧固凸缘10的安装表面29而将凸轮轴轴承桥接件8固定至发电机组构件7上的位置中,该安装表面29压到凸轮轴轴承桥接件8的接触表面32上。中部螺栓9'比侧部螺栓9稍长,以便补偿紧固凸缘10的紧固孔28的额外长度。
图3还示出安装平面ME,其由紧固凸缘10的安装表面29限定且在距引导瓦21的引导表面22相对小的距离处与张紧器壳体11相交。类似地,所述图还示出借助于移动锁定销24而固定在移动位置处的张紧器3的轴向移动长度TL,所述轴向移动长度TL沿张紧活塞12的纵向轴线从张紧器壳体11的引导侧19上的引导表面22延伸至张紧活塞12的张紧侧13上的张紧表面18。由于安装平面ME在引导瓦21的引导表面22相对较近的附近处与张紧器3的张紧器壳体11相交,故紧固凸缘10中的液压流体通道38以向张紧侧13的方向倾斜10°至30°的角度延伸穿过所述紧固凸缘10,以便将安装表面29中的液压流体接口30与止回阀36和阻尼压力室37分别连接。此外,图3示出链条驱动器1的驱动轮39,除链轮4之外,所述驱动轮39借助于螺杆6固定至凸轮轴5且借助于与所述链条驱动器1啮合的正时链条来驱动链条驱动器1。

Claims (11)

1.一种用于凸轮轴-凸轮轴链条驱动器(1)的张紧器(3),所述凸轮轴-凸轮轴链条驱动器(1)具有驱动链条(2)和用于将相关凸轮轴轴承紧固至发动机组构件(7)的凸轮轴轴承桥接件(8),所述张紧器(3)包括:张紧器壳体(11),其具有引导侧引导瓦(21);张紧活塞(12),其在所述张紧器壳体(11)的活塞开孔(34)中可滑动地被引导且设有张紧侧张紧瓦(15);和紧固凸缘(10),其在所述张紧器壳体(11)的一侧上从所述张紧器壳体(11)侧向地突出且具有面对所述张紧侧(13)的安装表面(29);
其中,由所述紧固凸缘(10)的安装表面(29)限定的安装平面(ME)在距所述引导瓦(21)的引导表面(22)的轴向距离处与所述张紧器壳体(11)相交,所述轴向距离对应于所述张紧器(3)在所述引导瓦(21)的引导表面(22)与所述张紧瓦(15)的张紧表面(18)之间的轴向移动长度(TL)的至多40%;并且
其中,所述凸轮轴轴承桥接件(8)具有用于所述紧固凸缘(10)的接触表面(32)且所述紧固凸缘(10)的安装表面(29)适于与所述接触表面(32)接触。
2.根据权利要求1所述的用于凸轮轴-凸轮轴链条驱动器(1)的张紧器(3),
其特征在于,由所述紧固凸缘(10)的安装表面(29)限定的所述安装平面(ME)从所述引导瓦(21)的引导表面(22)间隔开的所述轴向距离为所述张紧器(3)的轴向移动长度(TL)的0到25%之间。
3.根据权利要求1所述的用于凸轮轴-凸轮轴链条驱动器(1)的张紧器(3),
其特征在于,所述紧固凸缘(10)具有形成在所述安装表面(29)中的至少一个紧固孔(28),所述凸轮轴轴承桥接件(8)的紧固件(9)适于容纳在所述紧固凸缘(10)的至少一个紧固孔(28)中,且所述凸轮轴轴承桥接件(8)适于借助于所述紧固凸缘(10)而固定至所述发动机组构件(7)。
4.根据权利要求3所述的用于凸轮轴-凸轮轴链条驱动器(1)的张紧器(3),
其特征在于,提供至少两个紧固孔(28)。
5.根据权利要求1所述的用于凸轮轴-凸轮轴链条驱动器(1)的张紧器(3),
其特征在于,所述安装表面(29)在其中形成有液压流体接口(30),所述紧固凸缘(10)中的所述液压流体接口(30)适于连接至所述凸轮轴轴承桥接件(8)的接触表面(32)中的液压流体出口(33),以便借助于通过所述紧固凸缘(10)和所述张紧器壳体(11)的液压流体通道(38)对液压流体阻尼压力室(37)供应液压流体。
6.根据权利要求5所述的用于凸轮轴-凸轮轴链条驱动器(1)的张紧器(3),
其特征在于,提供止回阀(36),所述止回阀(36)布置在所述液压流体通道(38)内。
7.根据权利要求5所述的用于凸轮轴-凸轮轴链条驱动器(5)的张紧器(3),
其特征在于,提供止回阀(36),所述止回阀(36)布置在所述液压流体阻尼压力室(37)的前方。
8.一种用于内燃发动机的凸轮轴-凸轮轴链条驱动器(1),包括:至少两个凸轮轴链轮(4)、连接这两个凸轮轴链轮(4)的驱动链条(2)、和用于将相关凸轮轴轴承紧固至发动机组构件(7)的凸轮轴轴承桥接件(8)以及根据权利要求1到7中的一项的张紧所述驱动链条(2)的张紧器(3);
其中,所述凸轮轴轴承桥接件(8)适于借助于所述张紧器(3)的紧固凸缘(10)而附连至所述发动机组构件(7)。
9.根据权利要求8所述的用于内燃发动机的凸轮轴-凸轮轴链条驱动器(1),
其特征在于,所述张紧器(3)的紧固凸缘(10)具有形成在所述安装表面(29)中的至少一个紧固孔(28),所述凸轮轴轴承桥接件(8)的紧固件(9)延伸穿过所述紧固凸缘(10)的至少一个紧固孔(28),以便借助于所述紧固凸缘(10)将所述凸轮轴轴承桥接件(8)固定至所述发动机组构件(7)。
10.一种用于紧固凸轮轴轴承桥接件(8)的根据权利要求1到7中的一项的张紧器(3)的应用,其特征在于,在张紧器壳体(11)的一侧上从所述张紧器壳体(11)侧向地突出的紧固凸缘(10)的安装表面(29)与所述凸轮轴轴承桥接件(8)的接触表面(32)接触,以便将所述凸轮轴轴承桥接件(8)固定至发动机组构件(7)。
11.根据权利要求10所述的用于紧固所述凸轮轴轴承桥接件(8)的张紧器(3)的应用,其特征在于,所述凸轮轴轴承桥接件(8)的紧固件(9)延伸穿过所述紧固凸缘(10)的至少一个紧固孔(28),且其中,可选地,所述紧固凸缘(10)的安装表面(29)的液压流体接口(30)与所述凸轮轴轴承桥接件(8)的接触表面(32)中的液压流体出口(33)连通,以便对所述张紧器(3)供应液压流体。
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