CN216665704U - 机油冷却过滤结构、发动机及作业设备 - Google Patents

Abstract

本实用新型涉及作业设备技术领域，提供一种机油冷却过滤结构、发动机及作业设备，机油冷却过滤结构包括壳体组件，所述壳体组件包括过滤壳体，以及位于所述过滤壳体两侧的冷却壳体和水泵蜗壳；所述冷却壳体上连接有油冷器；所述过滤壳体上设置有主进油口、主出油口和活塞冷却油口，所述活塞冷却油口上连接有活塞冷却喷嘴；所述水泵蜗壳包括本体，以及设置在所述本体上的张紧轮支架、进液管和冷却电子节温器。本实用新型在现有集成式机油冷却滤清结构的基础上，本实用新型集成化程度更高，可以节省更多的空间；同时减轻了发动机的重量，管道接头的数量，进而减少了漏水、漏油风险，附加部件装配结构简单。

Description

机油冷却过滤结构、发动机及作业设备

技术领域

本实用新型涉及作业设备技术领域，尤其涉及一种机油冷却过滤结构、发动机及作业设备。

背景技术

现有技术中发动机的机油冷却滤清结构中，机油过滤模块、机油冷却模块和水泵蜗壳等多个结构分别独立安装在发动机的缸体上，各个结构之间采用外部管道相连通。

这种结构的布置不仅占用空间较大，而且油路和水路均通过外部管道连接，使整个结构布置复杂，各个管路连接的接口增多，增加了泄漏风险。

为此，现有技术中采用将机油过滤模块、机油冷却模块和水泵蜗壳集成设置为一体，以有效缓解上述技术问题。但是现有技术的机油冷却过滤结构集成化程度较低，部分零件依旧零散设置在发动机的缸体上，结构整体呈现零散的局面，装配十分不便。

实用新型内容

本实用新型提供一种机油冷却过滤结构、发动机及作业设备，用以解决现有技术中上述技术缺陷，实现集成化程度更高，整体结构紧凑，装配简单。

为了实现上述目的，本实用新型的第一方面提供一种机油冷却过滤结构，包括：

壳体组件，所述壳体组件包括过滤壳体，以及位于所述过滤壳体两侧的冷却壳体和水泵蜗壳；

所述冷却壳体上连接有油冷器；

所述过滤壳体上设置有主进油口、主出油口和活塞冷却油口，所述活塞冷却油口上连接有活塞冷却喷嘴；

所述水泵蜗壳包括本体，以及设置在所述本体上的张紧轮支架、进液管和冷却电子节温器。

根据本实用新型提供的机油冷却过滤结构，所述活塞冷却油口与所述活塞冷却喷嘴之间的连接管路上设置有电磁阀。

根据本实用新型提供的机油冷却过滤结构，所述冷却壳体还包括油冷器进液管和油冷器出液管；

所述油冷器进液管和所述油冷器出液管分别设置在所述过滤壳体的外侧表面；

所述油冷器进液管的一端与所述水泵蜗壳相连通，另一端与所述冷却壳体相连通；

所述油冷器出液管的一端与所述冷却壳体相连通，另一端与所述冷却电子节温器的入口端相连通。

根据本实用新型提供的机油冷却过滤结构，所述冷却电子节温器设有两个出口和两个入口；

两个出口中的其中一个出口与所述水泵蜗壳的进液口相连通；

两个出口中的其中另一个出口与散热器的进液口相连通；

两个入口中的其中一个入口与气缸体水套相连通；

两个入口中的其中另一个入口与所述油冷器出液管相连通。

根据本实用新型提供的机油冷却过滤结构，所述主进油口和所述主出油口的连接管路上均设置有单向阀。

根据本实用新型提供的机油冷却过滤结构，所述过滤壳体中设置有过滤腔室；

所述过滤腔室中同轴设置有离心机油滤清器和纸质机油滤清器；

所述纸质机油滤清器的进油口和出油口之间设置有第二旁通阀，且所述纸质机油滤清器设置有两个出油端，其中一个出油端与所述主出油口连通，其中另一个出油端与所述活塞冷却油口连通；

所述离心机油滤清器之前设置有限压阀。

根据本实用新型提供的机油冷却过滤结构，所述主进油口与所述油冷器之间设置有油路电子节温器；

所述油路电子节温器设有两个出口；

所述油路电子节温器的其中一个出口与所述油冷器连接。

根据本实用新型提供的机油冷却过滤结构，所述油路电子节温器的进油口与出油口之间设置有旁通管路，所述旁通管路上设有第一旁通阀，所述油路电子节温器的其中另一个出口与所述第一旁通阀连接。

根据本实用新型提供的机油冷却过滤结构，所述油冷器上设置有机油温度传感器，用于监测并反馈所述油冷器冷却之后的机油温度，以使所述油路电子节温器的开度随监测的机油温度进行变化。

为了实现上述目的，本实用新型的第二方面提供一种发动机，包括上述任一项所述的机油冷却过滤结构。

为了实现上述目的，本实用新型的第三方面提供一种作业设备，包括上述任一项所述的机油冷却过滤结构或上述的发动机。

本实用新型提供的机油冷却过滤结构，在现有集成式机油冷却滤清结构的基础上进行改进，以使机油冷却过滤结构能够集成更多部件，集成化程度更高，空间利用率高；同时以减轻发动机的重量，管道接头的数量，进而减少漏水、漏油风险，附加部件装配结构简单。

进而，本实用新型提供的一种发动机及作业设备，因包括上述的机油冷却过滤结构，因此具备上述的所有优势。

附图说明

为了更清楚地说明本实用新型或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中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是本实用新型提供的机油冷却过滤结构的立体图之一；

图2是本实用新型提供的机油冷却过滤结构的立体图之二；

图3是本实用新型提供的机油冷却过滤结构的侧视图；

图4是本实用新型提供的机油冷却过滤结构中的冷却电子节温器的结构示意图；

图5是冷却液在本实用新型提供的机油冷却过滤结构中的循环流程图；

图6是润滑油在本实用新型提供的机油冷却过滤结构中的循环流程图。

附图标记：

1、冷却壳体； 11、油冷器进液管； 12、油冷器出液管；

2、过滤壳体； 21、离心机油滤清器； 22、纸质机油滤清器；

23、顶盖； 24、盖板； 25、主进油口；

26、主出油口； 27、回油腔； 28、控制油腔；

29、活塞冷却油口； 210、第一单向阀； 211、第二单向阀；

212、电磁阀； 3、水泵蜗壳； 31、本体；

32、张紧轮支架； 33、进液管； 34、冷却电子节温器；

341、第一入口； 342、第二入口； 343、第一出口；

344、第二出口； 4、油路电子节温器； 5、机油温度传感器；

6、第一旁通阀； 7、第二旁通阀； 8、油冷器；

9、油底壳。

具体实施方式

为使本实用新型的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本实用新型中的附图，对本实用新型中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他实施例，都属于本实用新型保护的范围。

在实用新型的描述中，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，或一体式连接；可以是机械连接，也可以是电连接；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。“第一”“第二”“第三”“第四”不代表任何的序列关系，仅是为了方便描述进行的区分。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实用新型中的具体含义。

下面结合图1至图6，对本实用新型的实施例进行描述。应当理解的是，以下描述仅是本实用新型的示意性实施方式，并未对本实用新型构成任何限定。

为减小发动机中相对运动机件之间的摩擦阻力，减轻零件的磨损，机油被不断输送到各运动机件的摩擦表面，形成润滑油膜进行润滑。机油中本身含有一定量的胶质、杂质、水分和添加剂。

在发动机工作过程中，金属磨屑的带入、空气中杂物的进入、机油氧化物的产生，使得机油中的杂物逐渐增多，机油若不经过机油滤清器，直接进入润滑油路，就会将机油中含有的杂物带入到运动副的摩擦表面，加速零件的磨损，降低发动机的使用寿命。机油过滤的作用是滤除机油中的杂物、胶质和水分，向各润滑部位输送清洁的机油。

机油冷却的作用是冷却润滑油，保持油温在正常工作范围之内。当发动机运转时，由于机油粘度随温度升高而变稀，降低润滑能力。因此为保持润滑油具有一定的粘度，降低机油温度是十分重要的。

如图1所示，作为本实用新型的一种实施例，本实施例提供一种机油冷却过滤结构，包括一体集成设置的壳体组件，该壳体组件包括冷却壳体1、过滤壳体2和水泵蜗壳3，冷却壳体1和水泵蜗壳3分别布置在过滤壳体2的两侧。

其中，壳体组件可以采用一体铸造的方式进行加工。

在一些实施例中，如图2所示，水泵蜗壳3包括本体31，以及设置在本体31上的张紧轮支架32、进液管33和冷却电子节温器34。

张紧轮支架32用于固定前端皮带轮系中的张紧轮，张紧轮用于调节皮带张紧度。

进液管33可以通过螺栓等连接件固定连接在本体31的下端，用于连接到供液结构，为进液管33持续供液。

冷却电子节温器34可以通过螺栓固定连接在本体31的上端，以便于对发动机的气缸体水套的进液和冷却器出来的液体进行精准测温，并根据所测温度控制冷却电子节温器34开口打开和关闭。

如图4所示，冷却电子节温器34的进液端包括两个入口，其中一个入口连通发动机的气缸体水套，记为第一入口341，以使发动机的气缸体水套的水能够进入到冷却电子节温器34，其中另一个入口与油冷器8出液口连通，记为第二入口342，以使经过油冷器8的冷却液能够顺利进入到冷却电子节温器34中。

冷却电子节温器34的出液端包括两个出口：

其中一个出口与水泵蜗壳3的进液口相连通实现小循环模式，记为第一出口343，即当发动机水温低于一定温度时，冷却电子节温器 34的主阀门关闭，旁通阀打开，气缸盖至散热器的冷却液通道被切断。冷却液由气缸盖水套流出，经过冷却电子节温器34的旁通阀、旁通管进入水泵蜗壳3，并经水泵蜗壳3送入气缸体水套。由于冷却液不经散热器散热，可使发动机温度迅速提高。

其中另一个出口与散热器的进液口相连通实现大循环模式，记为第二出口344，即当发动机水温高于一定温度时，冷却电子节温器34 的主阀门打开，旁通阀关闭。冷却液全部由主阀门进入散热器进行散热，其温度迅速降低，然后再由水泵蜗壳3送入气缸体水套。

如图5所示，冷却电子节温器34在工作时，从发动机的气缸体水套的出液口流出的冷却液和从油冷器8出液口流出的冷却液汇流之后全部流入冷却电子节温器34中，由冷却电子节温器34判断冷却液的温度是否达到设定温度(该设定温度根据不同的工况进行调整，比如在低速低负荷的时候，设定温度较高，在高速高负荷的时候，设定温度较低)。

如果汇流后冷却液的温度未达到设定温度，则冷却电子节温器34 开启与水泵蜗壳3连通的出口，冷却液经过水泵蜗壳3气缸体水套，实现小循环。

如果汇流后冷却液的温度达到设定温度，则冷却电子节温器34 开启与散热器连通的出口，冷却液流入散热器冷却后再流回水泵蜗壳 3，再由水泵蜗壳3送入气缸体水套，实现大循环。

在一些实施例中，如图1和图2所示，冷却壳体1上通过螺栓等连接件固定连接有冷却器，冷却壳体1设置在过滤壳体2的侧面，以使冷却器的安装空间没有限制，从而能够根据实际使用情况增加或减少机油冷却器的散热片片数；同时冷却壳体1与冷却器连接共同形成冷却液的冷却循环腔。

发动机的润滑油(机油)进入冷却器经过冷却之后，能够保持机油在合理的温度范围内(90°～120°)、且粘度合理。

如图2所示，冷却壳体1还包括两个过水管路，两个过水管路分别设置在过滤壳体2的外侧面上，分别从水泵蜗壳3连接至冷却壳体 1，具体的，两个过水管路分别为油冷器进液管11和油冷器出液管12，油冷器进液管11和油冷器出液管12可以与过滤壳体2的外侧壁固定连接，以使油冷器进液管11和油冷器出液管12嵌设在过滤壳体2的外侧壁，从而使过滤壳体2对油冷器进液管11和油冷器出液管12形成支撑，提高整个冷却壳体1的稳定性。

当油冷器8需要冷却时，水箱中的冷却液从水泵蜗壳3的进液管 33流入水泵蜗壳3内，经过水泵蜗壳3分成两股冷却液，一股流向发动机的气缸盖，对气缸盖进行冷却；一股流向冷却器对润滑油(机油)进行冷却，即从油冷器进液管11中进入冷却循环腔内，对机油进行冷却，冷却完成之后的冷却液从油冷器出液管12流出至冷却电子节温器34。

在一些实施例中，如图1所示，过滤壳体2中设置有过滤腔室，过滤腔室中同轴设置有离心机油滤清器21和纸质机油滤清器22，并在过滤壳体2的顶部设置有顶盖23，便于打开过滤壳体2的顶部对机油滤清器进行检修；同时在过滤壳体2的侧壁上开设有开口(图中未标号)，该开口便于过滤壳体2的内腔成型，该开口上可以通过螺栓固定连接有盖板24，通过盖板24对过滤壳体2的内部结构进行检修和更换。

如图2所示，过滤壳体2上且位于油冷器出液管12的下方设置有主进油口25、主出油口26、回油腔27、控制油腔28和活塞冷却油口29，润滑油从主进油口25进入到冷却过滤结构，经过冷却和过滤之后从主出油口26排出进入到各个润滑部位。

主进油口25通过设置在壳体组件内部的油通道与油冷器8的进油口连通，相当于机油传输过程中，主进油口25与油冷器8的进油口之间的油管路分别为嵌设在冷却壳体1和过滤壳体2内部。

在主进油口25的管路上设置有第一单向阀210，第一单向阀210 的作用是为了防止停机后，发动机内的压力增大，机油回流，在发动机重新启动时，没有机油润滑，导致发动机的内部存在干摩擦。

过滤腔室的出油口通过设置在壳体组件内部的油通道与主出油口26相连通，主出油口26接主油道，将经过冷却和过滤之后的机油从主出油口26排出，并经过主油道流入到油底壳9内。在主出油口 26与主油道的连接管路上设置有第二单向阀211，第二单向阀211的作用是在停机时可以防止主油道内的机油回流，以便于发动机在下次启动时可以快速响应，对发动机内的各个运动部件进行润滑，防止磨损。

在一些实施例中，如图6所示，主进油口25与油冷器8之间还设置有油路电子节温器4，油路电子节温器4位于过滤壳体2的下方且靠近油冷器8的位置。油路电子节温器4控制进入油冷器8的油道开度，且油路电子节温器4有两个出口端，一个出口端连接油冷器8，另一个出口连接旁通管路，当机油温度较低时，油路电子节温器4控制机油不经过或者一部分经过油冷器8；当机油温度升高后，油路电子节温器4控制机油进入或者部分进入油冷器8，因此设置油路电子节温器4可以更加精确的根据机油温度控制机油的流道。

可以理解的是，油路电子节温器4可以控制机油在设定温度以下时，机油直接进入与过滤腔室相连通的油通道，而不经过冷却器，促使机油温度升高保证机油温度能够在较高的水平，减少换热损失，同时机油温度升高能够减少摩擦功，降低燃油耗；当机油的温度高于设定温度时，油路电子节温器4工作，使其与旁通管路连通的出口堵住，机油进入冷却器中进行冷却后再进入机油滤清器。通过设置油路电子节温器4，能够使发动机在启动时水温升高较快，有效缩短暖机时间。

另外，在油冷器8的后面还设置有机油温度传感器5，用于监测冷却之后油道的机油温度，从而将监测的机油温度反馈给油路电子节温器4，精确控制电子节温器的开度，形成机油冷却的闭环控制***，及时修正机油的冷却流量，以使机油的冷却效果更好。

在一些实施例中，如图6所示，油冷器8的进油口和油冷器8的出油口之间还设置有第一旁通管路，在第一旁通管路上设置第一旁通阀6，当油冷器8内的油道堵塞时，通过第一旁通阀6控制机油不经过冷却直接从第一旁通管路流出，从而防止发动机内的机油缺失，以保护发动机。

在一些实施例中，如图6所示，纸质机油滤清器22的进油口和出油口之间还设置有第二旁通管路，在第二旁通管路上设置有第二旁通阀7，以使纸质机油滤清器22的滤芯被堵塞时，通过第二旁通阀7 打开第二旁通管路，使机油不经过纸质机油滤清器22，而直接进入到主油道上。

在一些实施例中，如图6所示，机油通过纸质机油滤清器22后分为两个通道，其中一个通向主出油口26，其中另一个通向活塞冷却油口29。

其中，通向活塞冷却油口29的油道上设置有电磁阀212，通过该电磁阀212能够控制活塞冷却喷嘴的流量，从而使活塞冷却喷嘴的出油量根据活塞使用情况进行控制。

即，电磁阀212可以对控制油腔28和回油腔27的是否接通进行控制，从而控制活塞冷却油口29的打开和关闭；如果控制油腔28和回油腔27之间的通道连通，则控制油腔28内的压力被泄掉，活塞冷却油口29所在腔体内的压力推动电磁阀212内的滑阀移动关闭活塞冷却油口29，活塞冷却油口29此时处于关闭状态，冷却喷嘴油道的机油则通过回油腔27流回油底壳9。

如果控制油腔28和回油腔27之间的通道不连通，则控制油腔28 内存在压力，电磁阀212内的滑阀不移动，活塞冷却油口29此时处于打开状态，以使冷却喷嘴油道的机油持续为活塞进行冷却润滑。

在一些实施例中，如图6所示，离心滤前有限压阀，在低转速时，限压阀关闭，离心滤不参与工作，等发动机转速升高，限压阀打开，离心滤参与工作。因为在低转速的时候，机油流量比较小，增加限压阀就可以使离心滤可以不分流，机油全部进入油道对运动部件进行润滑。

本实用新型的另一方面还提供一种发动机，包括上述任一项的机油冷却过滤结构。

本实用新型提供的机油冷却过滤结构在工作时，如图5和图6所示，发动机的机油储存在油底壳9中，当发动机开始运转时，带动机油泵转动，由于机油泵具有自吸作用，可以把机油从油底壳9中吸上来，并建立一定的压力，从主进油口25送入油冷器8中。

为了防止在冷车启动、机油粘度过大、发动机高速运转时机油压力过高，在机油泵上通常安装有限压阀，当机油压力超过一定值时(一般是0.8MPa)，限压阀打开，将多余的机油直接泄入到油底壳9中。机油泵的流量一般在10～40升/分钟之间。

同时，为了避免油冷器8堵塞导致机油供应不足，或者为了避免过高的机油压力损坏油冷器8，在油冷器8上设置有第一旁通阀6，当机油压力高于一定压力时，第一旁通阀6打开，机油直接进入主油道。

具有一定压力的机油从油冷器8的出油口出来后，如果是全流式滤清，机油会全部进入机油滤清器，为了防止机油滤清器堵塞导致机油压力异常，在机油滤清器上设置第二旁通阀7，机油直接从第二旁通管路流向主出油口26和活塞冷却油口29。

如果是分流式滤清，会有部分机油进入离心滤。为了保证主油道的机油压力正常，防止在机油压力过低的情况下机油被分流，在离心滤之前设置了一个限压阀，只有在机油压力超过一定压力情况下，机油才能顶开限压阀进入离心滤。

具有一定压力的机油进入离心滤后，会从两个细小的喷嘴中喷出，由此产生的反向作用力推动离心滤高速旋转，从而带动机油高速旋转，产生的离心力将机油中的杂质抛向离心滤壳体内壁并沉淀，过滤后的清洁机油从主出油口26直接流回油底壳9。

本实用新型的另一方面提供一种发动机，包括上述任一项所述的机油冷却过滤结构。

本实用新型的另一方面提供一种作业设备，包括上述任一项所述的机油冷却过滤结构或上述的发动机。其中，作业设备包括重卡、混凝土搅拌机、混凝土泵车、混凝土搅拌输送车、混凝土喷射机、挖掘机、压路机、起重机、平整机、推土机等。

本实用新型的创新点在于：在现有集成式机油冷却滤清结构的基础上进行改进，以使机油冷却过滤结构能够集成更多部件，集成化程度更高，空间利用率高；同时以减轻发动机的重量，管道接头的数量，进而减少漏水、漏油风险，附加部件装配结构简单。

另外，本实用新型的冷却过滤结构首先经过机油冷却，使机油压力和温度均降低，以减小过滤过程中对滤芯的冲击，避免过滤器过早损坏。

最后应说明的是：以上实施例仅用以说明本实用新型的技术方案，而非对其限制；尽管参照前述实施例对本实用新型进行了详细的说明，本领域的普通技术人员应当理解：其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分技术特征进行等同替换；而这些修改或者替换，并不使相应技术方案的本质脱离本实用新型各实施例技术方案的精神和范围。

Claims (11)

1.一种机油冷却过滤结构，其特征在于，包括：

壳体组件，所述壳体组件包括过滤壳体，以及位于所述过滤壳体两侧的冷却壳体和水泵蜗壳；

所述冷却壳体上连接有油冷器；

所述过滤壳体上设置有主进油口、主出油口和活塞冷却油口，所述活塞冷却油口上连接有活塞冷却喷嘴；

所述水泵蜗壳包括本体，以及设置在所述本体上的张紧轮支架、进液管和冷却电子节温器。

2.根据权利要求1所述的机油冷却过滤结构，其特征在于，

所述活塞冷却油口与所述活塞冷却喷嘴之间的连接管路上设置有电磁阀。

3.根据权利要求1所述的机油冷却过滤结构，其特征在于，所述冷却壳体还包括油冷器进液管和油冷器出液管；

所述油冷器进液管和所述油冷器出液管分别设置在所述过滤壳体的外侧表面；

所述油冷器进液管的一端与所述水泵蜗壳相连通，另一端与所述冷却壳体相连通；

所述油冷器出液管的一端与所述冷却壳体相连通，另一端与所述冷却电子节温器的入口端相连通。

4.根据权利要求3所述的机油冷却过滤结构，其特征在于，所述冷却电子节温器设有两个出口和两个入口；

两个出口中的其中一个出口与所述水泵蜗壳的进液口相连通；

两个出口中的其中另一个出口与散热器的进液口相连通；

两个入口中的其中一个入口与气缸体水套相连通；

两个入口中的其中另一个入口与所述油冷器出液管相连通。

5.根据权利要求1所述的机油冷却过滤结构，其特征在于，所述主进油口和所述主出油口的连接管路上均设置有单向阀。

6.根据权利要求1至5任一项所述的机油冷却过滤结构，其特征在于，所述过滤壳体中设置有过滤腔室；

所述过滤腔室中同轴设置有离心机油滤清器和纸质机油滤清器；

所述纸质机油滤清器的进油口和出油口之间设置有第二旁通阀，且所述纸质机油滤清器设置有两个出油端，其中一个出油端与所述主出油口连通，其中另一个出油端与所述活塞冷却油口连通；

所述离心机油滤清器之前设置有限压阀。

7.根据权利要求1所述的机油冷却过滤结构，其特征在于，所述主进油口与所述油冷器之间设置有油路电子节温器；

所述油路电子节温器设有两个出口；

所述油路电子节温器的其中一个出口与所述油冷器连接。

8.根据权利要求7所述的机油冷却过滤结构，其特征在于，所述油路电子节温器的进油口与出油口之间设置有旁通管路，所述旁通管路上设有第一旁通阀；

所述油路电子节温器的其中另一个出口与所述第一旁通阀连接。

9.根据权利要求7所述的机油冷却过滤结构，其特征在于，所述油冷器上设置有机油温度传感器，用于监测并反馈所述油冷器冷却之后的机油温度，以使所述油路电子节温器的开度随监测的机油温度进行变化。

10.一种发动机，其特征在于，包括权利要求1至9任一项所述的机油冷却过滤结构。

11.一种作业设备，其特征在于，包括权利要求1至9任一项所述的机油冷却过滤结构或包括权利要求10所述的发动机。

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