CN109573678A - 一种叶片尾部夹持自动升降翻转圈车 - Google Patents
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Abstract
本发明公开一种叶片尾部夹持自动升降翻转圈车，涉及风力发电机叶片制造技术领域。本发明公开的叶片尾部夹持自动升降翻转圈车，包括后车机架、自动升降装置、回转装置、夹持装置、支撑辊轴装置和万向轮，所述后车机架上安装有自动升降装置，所述自动升降装置上安装有支撑辊轴装置，所述回转装置固定在自动升降装置上，所述支撑辊轴装置上支撑有回转装置，所述回转装置上安装有夹持装置，所述后车机架下面安装有万向轮。本发明提供一种结构简单，方便维护，叶片夹持稳固，自动校对与前车距离，能安全稳定地翻转叶片尾部，且具备自动升降功能的叶片尾部夹持自动升降翻转圈车。
Description
技术领域
本发明属于风力发电机叶片制造技术领域，尤其涉及一种叶片尾部夹持自动升降翻转圈车。
背景技术
随着煤、石油、天然气等传统化石能源日益枯竭及核能的安全隐患，风能作为可再生能源及清洁能源的重要组成部分，它的开发和利用越来越得到人们的重视，对全球能源的贡献也越来越重要。现阶段我国的电力构成中，风力发电仅占7％左右，风力的开发和利用仍有很大的空间，几乎每个省份都有在建或拟建的风电项目。风电叶片是风力发电机的核心部件之一，约占风机总成本的23％。随着各国对风能开发力度的加大，风机大型化成为风能利用的一种趋势，开发的重点也从路上风电逐渐转向海上风电。目前，风力发电技术发展迅速，风电技术和机组性能不断改进和提高，风机单机容量逐渐增加，最大已达到8MW，风电叶片的尺寸不断加长，一些海上风电叶片长度超过80m，因此对风电装备制造技术及叶片制作工艺提出了更高的要求。
风电叶片的制作包括多个工序，在叶片后处理生产过程中，叶片需要多次翻转来满足切边加强、打磨修型、涂层等工序要求，另外，根据厂房布局的不同，成型叶片需要在各个工位之间运输进行加工，全部工序进行完毕后，还需从车间转运至室外堆放场地。现有技术中叶片翻转依靠根部、尾部整套圈车，其中根部圈车提供主动力，由电机带着托辊旋转从而带动叶片旋转，尾部圈车利用金属转环通过定位托辊支撑叶片被动旋转。现有叶片厂家在叶片加工过程中一般采用前后两个支撑车，前车为叶根翻转车，后车为尾部圈车。目前尾部圈车大部分采用无动力方式，在叶片夹持上采用人工拧紧，可靠性差，容易松脱，同时夹持结构采用双面固定夹持，导致夹紧时容易刮伤叶片表面，并且尾部圈车的旋转全依靠叶根翻转车驱动。由于叶片重心并不在叶根中心，叶片翻转过程中会存在不断变化的扭转力矩，这样很容易导致打滑现象。虽然可通过人工方式对翻转圈进行夹紧固定，但费时费力，且对定位角度调整困难，若旋转过程瞬时摩擦力过大，还容易造成叶片扭伤。由于叶片的轴线是有预弯量的，叶片的PS面朝上时，叶尖离地面比较高，使叶片后处理操作不方便，若叶片可以停放在任意高度，则方便操作；有些工厂的厂房过低，叶片翻转不方便。因此，需要具备升降功能的圈车。
现有技术中中国发明专利CN104891226A公开了一种风电叶片翻转装置，该装置设有开口的转环内安装同步翻转的夹持机构，第一夹持面和第二夹持面之间形成与叶片相贴合的夹持区域，由连杆组驱动夹持区域的张开或合拢，通过接近开关实现叶片的装夹与夹紧的自动化，并且该装置采用具有自锁功能的链传动部件传动连接动力部件和转环，增大了转动力矩。但该装置结构复杂，不能有效控制叶片夹紧压力，并且不能随时根据叶片翻转情况对驱动速率进行调整。
为了解决上述问题，克服现有技术中存在的问题，本发明提供一种结构简单，方便维护，叶片夹持稳固，自动校对与前车距离，能安全稳定地翻转叶片尾部，且具备自动升降功能的叶片尾部夹持自动升降翻转圈车。
发明内容
本发明解决了现有技术中叶片夹持机构可靠性差、容易使叶片受损，扭转力矩不稳定，叶片易扭伤、打滑，叶片离地面高度不易控制，造成叶片处理不方便等问题。
为了解决上述技术问题，本发明提供了一种叶片尾部夹持自动升降翻转圈车，包括后车机架、自动升降装置、回转装置、夹持装置、支撑辊轴装置和万向轮，所述后车机架上安装有自动升降装置，所述自动升降装置上安装有支撑辊轴装置，所述回转装置固定在自动升降装置上，所述回转装置上安装有夹持装置，所述后车机架下面安装有万向轮，所述自动升降装置包括升降支撑组件、轮系升降小车部件、升降导向柱、升降卷扬机和定滑轮组件，所述升降卷扬机固定在后车机架的中部，所述后车机架左右两侧分别安装有升降导向柱，所述左右两侧的升降导向柱上分别贯穿有轮系升降小车部件，所述两个轮系升降小车部件通过螺栓与升降支撑组件连接，所述升降导向柱上端固定安装有定滑轮组件，所述升降支撑组件两侧分别安装有支撑辊轴装置，所述回转装置包括回转组件和回转减速电机，所述回转减速电机固定安装在升降支撑组件上，所述回转减速电机上设置有小齿轮，所述小齿轮与回转组件相接，所述支撑辊轴装置上支撑有回转组件。
更进一步的，所述回转组件包括齿圈、旋转安装板B和旋转安装板A，所述旋转安装板B和旋转安装板A的两端均固定安装在齿圈上，所述齿圈与小齿轮相接。
更进一步的，所述夹持装置包括叶片PS面夹紧部件、叶片SS定位夹紧仿形部件、涨紧绑带部件和后缘定位支撑部件，所述叶片PS面夹紧部件和叶片SS定位夹紧仿形部件均设置有两组，所述叶片PS面夹紧部件安装在旋转安装板A上，所述叶片SS定位夹紧仿形部件安装在旋转安装板B一侧，所述旋转安装板B另一侧安装有涨紧绑带部件，所述后缘定位支撑部件设置在旋转安装板B和旋转安装板A之间，所述后缘定位支撑部件固定安装在齿圈上。
更进一步的，所述叶片PS面夹紧部件包括夹紧固定板、夹紧升降板、连接杆、轴承座、连杆组件和仿形夹紧板，所述夹紧固定板通过螺栓固定在旋转安装板A上，所述夹紧升降板一侧与夹紧固定板固定连接，所述连杆组件通过销轴与夹紧升降板相连，所述连杆组件一侧通过销轴与轴承座相连，所述连接杆贯穿轴承座和连杆组件，所述夹紧升降板另一侧与仿形夹紧板相连。
更进一步的，所述连杆组件由8根连杆组成，所述8根连杆通过销轴连接组成平行四边形结构。
更进一步的，所述涨紧绑带部件包括涨紧带、丝杆、螺母和轴承座，所述丝杆两端均连接有轴承座，所述螺母通过丝杆设置在轴承座内侧，所述涨紧带一端固定在螺母上，所述涨紧带另一端通过旋转安装板B上的螺栓和旋转安装板A上的螺栓固定在旋转安装板A上。
更进一步的，所述轮系升降小车部件包括导向轮组件、升降小车主体和动滑轮组件，所述导向轮组件设置为四组导向轮，所述四组导向轮分别安装在升降小车主体的上侧、下侧、左侧和右侧，所述动滑轮组件设置为三组动滑轮，所述三组动滑轮分别安装在升降小车主体的上端、下端和左端。
更进一步的，所述升降卷扬机设置为双出绳结构，所述双出绳结构为两个钢丝绳分别与两个轮系升降小车部件连接，所述钢丝绳一端固定在升降卷扬机上，所述钢丝绳另一端通过动滑轮组件和定滑轮组件固定在升降导向柱上端。
更进一步的，所述支撑辊轴装置包括轴承座、齿圈导向边和齿圈支撑轴，所述齿圈支撑轴上支撑有齿圈，所述齿圈导向边通过螺栓固定在齿圈支撑轴外侧，所述轴承座通过螺栓连接在齿圈导向边外侧，所述齿圈导向边的材质为黄铜和石墨。
更进一步的，所述后车机架两侧上端与升降导向柱下端之间设置有激光测距传感器。
与现有技术相比，本发明取得了以下有益效果：本发明的自动升降装置采用升降卷扬机提供动力，轮系升降小车部件升降带动升降支撑组件上升或下降，从而调节叶片距离地面的高度，叶片可以停放在任意高度，方便叶片后处理和翻转；升降卷扬机采用双出绳结构，两个钢丝绳分别连接两个轮系升降小车部件，到达同步升降的作用，保证同步精度；回转减速电机上设置有小齿轮，小齿轮传动平稳可靠，回转减速电机驱动小齿轮带动齿圈旋转，从而驱动叶尾旋转，可以和叶根翻转车达到一个很好的同步性，降低叶片的扭伤；叶片PS面夹紧部件和叶片SS定位夹紧仿形部件组合夹持叶片，叶片放置到叶片SS定位夹紧仿形部件定位，通过旋转叶片PS面夹紧部件的连接杆，使叶片PS面夹紧部件的仿形夹紧板下降夹紧叶片，该装置有两组，能将叶片大范围的包夹住，对叶片起到很好的保护作用；后缘定位支撑部件对叶片进行定位，并起到支撑的作用；涨紧绑带部件通过旋转丝杆带动螺母做直线运行来涨紧涨紧带，能够防止叶片滑动；叶片PS面夹紧部件的平行四边形夹紧结构对叶片表面的夹持压力更均匀，降低了叶片的受损伤风险；齿圈导向边通过螺栓连接在齿圈支撑轴上，对齿圈有轴导向作用，并且齿圈导向边的材质为黄铜中镶有石墨，具有润滑的作用，磨损后方便更换；激光测距传感器的设置，当叶片尾部翻转车与前车配套使用时，能自动检测与前车的摆放距离，使之与前车轴向同心，并保证摆放的距离与叶片规定的夹持位置一致。
附图说明
此处所说明的附图用来提供对本发明的进一步理解，构成本发明的一部分，本发明的示意性实施例及其说明用于解释本发明，并不构成对本发明的不当限定。在附图中：
图1是本发明提供的叶片尾部夹持自动升降翻转圈车结构示意图；
图2是本发明提供的轮系升降小车部件结构示意图；
图3是本发明提供的回转组件结构示意图；
图4是本发明提供的叶片PS面夹紧部件结构示意图；
图5是本发明提供的涨紧绑带部件结构示意图；
图6是本发明提供的支撑辊轴装置结构示意图。
具体实施方式
如在说明书及权利要求当中使用了某些词汇来指称特定组件。本领域技术人员应可理解，硬件制造商可能会用不同名词来称呼同一个组件。本说明书及权利要求并不以名称的差异来作为区分组件的方式，而是以组件在功能上的差异来作为区分的准则。说明书后续描述为实施本申请的较佳实施方式，然所述描述乃以说明本申请的一般原则为目的，并非用以限定本申请的范围。本申请的保护范围当视所附权利要求所界定者为准。
以下结合附图对本申请作进一步详细说明，但不作为对本申请的限定。
具体实施例：
如图1所示，本发明所述的一种叶片尾部夹持自动升降翻转圈车，包括后车机架1、自动升降装置、回转装置、夹持装置、支撑辊轴装置3和万向轮13，所述后车机架1上安装有自动升降装置，所述自动升降装置上安装有支撑辊轴装置3，所述回转装置固定在自动升降装置上，所述回转装置上安装有夹持装置，所述后车机架1下面安装有万向轮13。
如图1所示，所述自动升降装置包括升降支撑组件12、轮系升降小车部件4、升降导向柱5、升降卷扬机2和定滑轮组件9。所述升降卷扬机2固定在后车机架1的中部，升降卷扬机1设置为双出绳结构，双出绳结构为两个钢丝绳(图中未示出)分别与两个轮系升降小车部件4连接，即钢丝绳一端固定在升降卷扬机2上，另一端通过轮系升降小车部件4和定滑轮组件9固定在升降导向柱5上端。该装置的双出绳结构，能够保证两个轮系升降小车部件4同步升降，并且同时可保证同步的精度。所述后车机架1左右两侧分别安装有升降导向柱5，左右两侧的升降导向柱5上分别贯穿有轮系升降小车部件4，当轮系升降小车部4上升或下降时，升降导向柱5给轮系升降小车部件4起导向作用。两个轮系升降小车部件4通过螺栓与升降支撑组件12连接，则轮系升降小车部件4在动力驱动作用下上升或下降时，带动升降支撑组件12上身或下降，从而致使夹紧装置上的叶片上升或下降，叶片可以停放在任意高度，方便叶片后处理和翻转。所述升降导向柱5上端固定安装有定滑轮组件9，定滑轮组件9用于固定支撑轮系升降小车部件4。所述升降支撑组件12两侧分别安装有支撑辊轴装置3，支撑辊轴装置3用于支撑回转装置。
如图2所示，所述轮系升降小车部件包括导向轮组件18、升降小车主体19和动滑轮组件20，所述导向轮组件18设置为四组导向轮，所述每组导向轮为2个导向轮，所述四组导向轮分别安装在升降小车主体19的上侧、下侧、左侧和右侧，导向轮组件18作用于升降导向柱5，起导向作用。所述动滑轮组件20设置为三组动滑轮，所述三组动滑轮分别安装在升降小车主体19的上端、下端和左端。升降卷扬机2上的钢丝绳一端固定在升降卷扬机2上，另一端通过动滑轮组件20和定滑轮组件9固定在升降导向柱5上端，从而带动轮系升降小车部件4升降。其中，动滑轮作为省力装置，三组动滑轮可将钢丝绳的负载降低6倍。
自动升降装置运行过程：升降卷扬机2启动，收放两个钢丝绳，两个钢丝绳分别绕过两侧的轮系升降小车部件4上的动滑轮组件20和定滑轮组件9，带动轮系升降小车部件4沿着升降导向柱5的壁面上下移动，从而带动与轮系升降小车部件4固定相连的升降支撑组件12上下移动，致使固定在夹持装置中的叶片尾部上升或下降。
如图1和图3所示，所述回转装置包括回转组件6和回转减速电机7，所述回转减速电机7固定安装在升降支撑组件12上，所述回转减速电机7的输出轴上设置有小齿轮(图中未示出)。所述回转组件6通过支撑辊轴装置3来支撑，并且起到侧面导向的作用。所述回转组件6包括齿圈15、旋转安装板B16和旋转安装板A17，所述旋转安装板B16和旋转安装板A17的两端均固定安装在齿圈15上，所述齿圈15与小齿轮相接。回转减速电机7启动，回转减速电机7驱动小齿轮带动齿圈15旋转，从而驱动叶尾旋转，小齿轮传动平稳可靠，叶尾圈车和叶根翻转车可以一起同步旋转，降低叶片的扭伤。
如图1和图3所示，所述夹持装置包括叶片PS面夹紧部件7、叶片SS定位夹紧仿形部件11、涨紧绑带部件14和后缘定位支撑部件10。所述叶片PS面夹紧部件7和叶片SS定位夹紧仿形部件11均设置有两组，所述叶片PS面夹紧部件7安装在旋转安装板A17上，所述叶片SS定位夹紧仿形部件11安装在旋转安装板B16一侧，所述旋转安装板B16另一侧安装有涨紧绑带部件14，所述后缘定位支撑部件10设置在旋转安装板B16和旋转安装板A17之间，所述后缘定位支撑部件10固定安装在齿圈15上。叶片PS面夹紧部件7和叶片SS定位夹紧仿形部件11组合夹持叶片，该装置有两组，能将叶片大范围的包夹住，对叶片起到很好的保护作用，而后缘定位支撑部件10对叶片进行定位，并起到支撑的作用。
如图1和图4所示，所述叶片PS面夹紧部件7包括夹紧固定板21、夹紧升降板22、连接杆23、轴承座24、连杆组件25和仿形夹紧板26，所述夹紧固定板21通过螺栓固定在旋转安装板A17上，所述夹紧升降板22一侧与夹紧固定板21固定连接，所述连杆组件25通过销轴与夹紧升降板22相连，所述连杆组件25一侧通过销轴与轴承座24相连，所述连接杆23贯穿轴承座24和连杆组件25，所述夹紧升降板22另一侧与仿形夹紧板26相连。所述连杆组件25由8根连杆组成，所述8根连杆通过销轴连接组成平行四边形结构。平行四边形夹紧结构对叶片表面的夹持压力更均匀，降低了叶片的受损伤风险。
如图1和图5所示，所述涨紧绑带部件14包括涨紧带33、丝杆30、螺母31和轴承座32，所述丝杆30两端均连接有轴承座32，所述螺母31通过丝杆30设置在轴承座32内侧，所述涨紧带33一端固定在螺母上31，所述涨紧带33另一端通过旋转安装板B16上的螺栓和旋转安装板A17上的螺栓固定在旋转安装板A17上。涨紧绑带部件14通过旋转丝杆30带动螺母31做直线运行来涨紧涨紧带33，涨紧带33用来固定叶片尾部，防止叶片滑动。
叶片尾部夹紧过程为：将叶片尾部放置到叶片SS定位夹紧仿形部件11定位并进行支撑，通过旋转叶片PS面夹紧部件7的连接杆23，使叶片PS面夹紧部件7的仿形夹紧板26下降夹紧叶片尾部，后缘定位支撑部件10对叶片尾部进行定位和支撑，然后旋转丝杆30带动螺母31做直线运行来涨紧涨紧带33，固定叶片尾部。
如图3和图6所示，所述支撑辊轴装置3包括轴承座27、齿圈导向边28和齿圈支撑轴29，所述齿圈支撑轴29上支撑有齿圈15，所述齿圈导向边28通过螺栓固定在齿圈支撑轴29外侧，所述轴承座27通过螺栓连接在齿圈导向边28外侧。所述齿圈导向边28的材质为黄铜和石墨。齿圈导向边28对齿圈15具有轴导向作用，并且齿圈导向边28的材质为黄铜中镶有石墨，具有润滑的作用，磨损后方便更换。
如图1所示，本发明还包括激光测距传感器34，所述激光测距传感器34设置于后车机架1两侧上端与升降导向柱5下端之间。当叶片尾部翻转车与前车配套使用时，激光测距传感器34能自动检测与前车的摆放距离，使之与前车轴向同心，并保证摆放的距离与叶片规定的夹持位置一致。
值得注意的是，本发明除了采用螺栓、销轴等连接部件外，也可采用其它的连接部件，也应在本专利保护范围。
上述说明示出并描述了本申请的若干优选实施例，但如前所述，应当理解本申请并非局限于本文所披露的形式，不应看作是对其他实施例的排除，而可用于各种其他组合、修改和环境，并能够在本文所述申请构想范围内，通过上述教导或相关领域的技术或知识进行改动。而本领域人员所进行的改动和变化不脱离本申请的精神和范围，则都应在本申请所附权利要求的保护范围内。
Claims (10)
1.一种叶片尾部夹持自动升降翻转圈车，其特征在于，包括后车机架(1)、自动升降装置、回转装置、夹持装置、支撑辊轴装置(3)和万向轮(13)，所述后车机架(1)上安装有自动升降装置，所述自动升降装置上安装有支撑辊轴装置(3)，所述回转装置固定在自动升降装置上，所述回转装置上安装有夹持装置，所述后车机架(1)下面安装有万向轮(13)，所述自动升降装置包括升降支撑组件(12)、轮系升降小车部件(4)、升降导向柱(5)、升降卷扬机(2)和定滑轮组件(9)，所述升降卷扬机(2)固定在后车机架(1)的中部，所述后车机架(1)左右两侧分别安装有升降导向柱(5)，所述左右两侧的升降导向柱(5)上分别贯穿有轮系升降小车部件(4)，所述两个轮系升降小车部件(4)通过螺栓与升降支撑组件(12)连接，所述升降导向柱(5)上端固定安装有定滑轮组件(9)，所述升降支撑组件(12)两侧分别安装有支撑辊轴装置(3)，所述回转装置包括回转组件(6)和回转减速电机(8)，所述回转减速电机(8)固定安装在升降支撑组件(12)上，所述回转减速电机(8)上设置有小齿轮，所述小齿轮与回转组件(6)相接，所述支撑辊轴装置(3)上支撑有回转组件(6)。
2.根据权利要求1所述的叶片尾部夹持自动升降翻转圈车，其特征在于，所述回转组件(6)包括齿圈(15)、旋转安装板B(16)和旋转安装板A(17)，所述旋转安装板B(16)和旋转安装板A(17)的两端均固定安装在齿圈(15)上，所述齿圈(15)与小齿轮相接。
3.根据权利要求1-2所述的叶片尾部夹持自动升降翻转圈车，其特征在于，所述夹持装置包括叶片PS面夹紧部件(7)、叶片SS定位夹紧仿形部件(11)、涨紧绑带部件(14)和后缘定位支撑部件(10)，所述叶片PS面夹紧部件(7)和叶片SS定位夹紧仿形部件(11)均设置有两组，所述叶片PS面夹紧部件(7)安装在旋转安装板A(17)上，所述叶片SS定位夹紧仿形部件(11)安装在旋转安装板B(16)一侧，所述旋转安装板B(16)另一侧安装有涨紧绑带部件(14)，所述后缘定位支撑部件(10)设置在旋转安装板B(16)和旋转安装板A(17)之间，所述后缘定位支撑部件(10)固定安装在齿圈(15)上。
4.根据权利要求3述的叶片尾部夹持自动升降翻转圈车，其特征在于，所述叶片PS面夹紧部件(7)包括夹紧固定板(21)、夹紧升降板(22)、连接杆(23)、轴承座(24)、连杆组件(25)和仿形夹紧板(26)，所述夹紧固定板(21)通过螺栓固定在旋转安装板A上，所述夹紧升降板(22)一侧与夹紧固定板(21)固定连接，所述连杆组件(25)通过销轴与夹紧升降板(22)相连，所述连杆组件(25)一侧通过销轴与轴承座(24)相连，所述连接杆(23)贯穿轴承座(24)和连杆组件(25)，所述夹紧升降板(22)另一侧与仿形夹紧板(26)相连。
5.根据权利要求4所述的叶片尾部夹持自动升降翻转圈车，其特征在于，所述连杆组件(25)由8根连杆组成，所述8根连杆通过销轴连接组成平行四边形结构。
6.根据权利要求3所述的叶片尾部夹持自动升降翻转圈车，其特征在于，所述涨紧绑带部件(14)包括涨紧带(33)、丝杆(30)、螺母(31)和轴承座(32)，所述丝杆(30)两端均连接有轴承座(32)，所述螺母(31)通过丝杆(30)设置在轴承座(32)内侧，所述涨紧带(33)一端固定在螺母(31)上，所述涨紧带(33)另一端通过旋转安装板B(16)上的螺栓和旋转安装板A(17)上的螺栓固定在旋转安装板A(17)上。
7.根据权利要求1所述的叶片尾部夹持自动升降翻转圈车，其特征在于，所述轮系升降小车部件(4)包括导向轮组件(18)、升降小车主体(19)和动滑轮组件(20)，所述导向轮组件(18)设置为四组导向轮，所述四组导向轮分别安装在升降小车主体(19)的上侧、下侧、左侧和右侧，所述动滑轮组件(20)设置为三组动滑轮，所述三组动滑轮分别安装在升降小车主体(19)的上端、下端和左端。
8.根据权利要求1或7所述的叶片尾部夹持自动升降翻转圈车，其特征在于，所述升降卷扬机(2)设置为双出绳结构，所述双出绳结构为两个钢丝绳分别与两个轮系升降小车部件(4)连接，所述钢丝绳一端固定在升降卷扬机(2)上，所述钢丝绳另一端通过动滑轮组件(20)和定滑轮组件(9)固定在升降导向柱(5)上端。
9.根据权利要求1或2所述的叶片尾部夹持自动升降翻转圈车，其特征在于，所述支撑辊轴装置(3)包括轴承座(27)、齿圈导向边(28)和齿圈支撑轴(29)，所述齿圈支撑轴(29)上支撑有齿圈(15)，所述齿圈导向边(28)通过螺栓固定在齿圈支撑轴(29)外侧，所述轴承座(27)通过螺栓连接在齿圈导向边(28)外侧，所述齿圈导向边(28)的材质为黄铜和石墨。
10.根据权利要求9所述的叶片尾部夹持自动升降翻转圈车，其特征在于，所述后车机架(1)两侧上端与升降导向柱(5)下端之间设置有激光测距传感器(34)。
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