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湖南鐵路科技職業(yè)技術(shù)學(xué)院畢業(yè)設(shè)計(論文) 車輛輪對的組裝、檢修與維護(hù) 畢業(yè)設(shè)計任務(wù)書課 題 車輛輪對的組裝、檢修與維護(hù) 編 號 專 業(yè) 鐵道機(jī)車車輛 班 級 313-2 學(xué)生姓名 張健豪 指導(dǎo)單位 湖南鐵路科技職業(yè)技術(shù)學(xué)院 指導(dǎo)教師 李敏 緒 論 輪對引導(dǎo)車輛沿鋼軌運動,同時還承受著車輛與鋼軌之間的載荷。輪對利用軸箱裝置和構(gòu)架聯(lián)系在一起,使輪對鋼軌的滾動轉(zhuǎn)化為車體沿軌道的直線運動,并把車輛的重量以及各種載荷傳遞給輪對。所以說輪對是車輛不可或缺部分,其結(jié)構(gòu)和故障會直接影響機(jī)車車輛的運行品質(zhì)和行車安全,故而對車輛輪對的組裝、檢修與維護(hù) 進(jìn)行探討。 關(guān)鍵詞: 輪對組裝、 檢修與維護(hù) 目 錄緒 論1目 錄21.輪 對3 1.1車軸4 1.2車輪9 1.3車輪的分類與標(biāo)記12 1.4輪對的組裝172.輪對的檢修與維護(hù)21 2.1輪對的檢修21 2.2輪對的維護(hù)22致 謝23參 考 文 獻(xiàn)24 輪 對 輪對,機(jī)車車輛上與鋼軌相接觸的部分,由左右兩個車輪牢固地壓裝在同一根車軸上所組成。輪對的作用是保證機(jī)車車輛在鋼軌上的運行和轉(zhuǎn)向,承受來自機(jī)車車輛的全部靜、動載荷,把它傳遞給鋼軌,并將因線路不平順產(chǎn)生的載荷傳遞給機(jī)車車輛各零部件。此外,機(jī)車車輛的驅(qū)動和制動也是通過輪對起作用的。對車軸和車輪的組裝壓力和壓裝過程有嚴(yán)格要求,輪對內(nèi)側(cè)距離必須保證在 13533毫米的范圍以內(nèi)。為保證機(jī)車車輛運行平穩(wěn),降低輪軌相互作用力和運行阻力,車軸軸頸和車輪踏面的加工橢圓度和偏心度,以及軸頸錐度都不得超過規(guī)定限度。 因此,要求車輛輪對: 1)要具有足夠的的強(qiáng)度和剛度; 2)在保證安全的條件下,輪對質(zhì)量要小并具有一定彈性; 3)阻力小,耐磨性好。1.1 車軸一、車軸各部分名稱及作用我國鐵路車輛使用的車軸,絕大多數(shù)為圓截面實心車軸。由于各部位受力狀態(tài)不同,其直徑也不一樣。車軸是用優(yōu)質(zhì)碳素鋼(40鋼或50鋼)鍛造制成。車軸表面需鍛造光平,不得有起層、斷裂、熔渣或其他危害性缺陷。 各部位名稱和作用如下:1. 軸頸:用以安裝滾動軸承,承擔(dān)著車輛重量,并傳遞各方向的靜、動荷載。2. 輪座:是車軸與車輪配合的部位。 為了保證輪軸之間有足夠的壓緊力,輪座直徑比車輪孔徑要大0.010.35mm,同時為了便于輪軸壓裝,減少應(yīng)力集中,輪座外側(cè)直徑向外逐漸減小,成為錐體,其小端直徑比大端直徑要小1mm,錐體長1216mm。輪座是車輪受力最大的部分。 3. 防塵板座:為車軸與防塵擋圈或后擋配合部位,其直徑比軸頸直徑大,比輪座直徑小,介于兩者之間,是軸頸與輪座的中間過渡部分,以減少應(yīng)力集中。4. 軸身:是車軸中央部分,該部位受力較小。應(yīng)該指出的是,為減少應(yīng)力集中,各相鄰截面直徑變化時,交界處必須緩和過渡。為了提高車軸的疲勞強(qiáng)度,對軸頸、防塵板座和輪座要進(jìn)行滾壓強(qiáng)化和精加工。在車軸兩端面有中心孔,以便于輪對在車床上進(jìn)行卡裝。5.滾動軸承圖,如下:二、車軸的分類與使用范圍 1.客車車軸形式: 自從我國運營鐵路實現(xiàn)滾動軸承化以來, 特別是經(jīng)過全路六次大提速,鐵路客車車軸已從單一的滾動軸承車軸,邁入了盤形輪對車軸與非盤形輪對車軸共存的新時代。在車輛檢修與輪軸檢修生產(chǎn)中,這兩種形式的車軸在相當(dāng)長的時期都會存在于車輛運用和檢修中,鐵路客車車將會越來越地采用軸盤式制動的盤形輪對。 當(dāng)前,在非盤形輪對車軸與盤形輪對車軸共存時期,常見的的客車車軸軸型有:RC3/RC4、RD3/RD4、RD3A/RD4A、RD3A1、RD1X、AM96等不同形式。 客車軸型的標(biāo)準(zhǔn)軸重: 客車車軸的基本尺寸 2.貨車車軸形式:根據(jù)國家標(biāo)準(zhǔn)GB/T128142002,標(biāo)準(zhǔn)型滾動軸承車軸有RB2,RD2,RE2, RE2A, RE2B, RC3, RC4, RD3, RD4,RD3A, RD4A, RD3A1等型。其中RB2,RD2,RE2,RE2A型用于貨車,RD3,RD4,型既可用于貨車也可以用于客車,其余用于客車。RC4,RD4型車軸為發(fā)電機(jī)傳動車軸,在車軸一端有發(fā)電機(jī)皮帶輪安裝軸。 貨車滾動軸承車軸尺寸三、車軸新技術(shù)動態(tài)我們都知道 ,輪對及軸箱裝置屬于車輛的簧下質(zhì)量(重量)。由于車輛簧下質(zhì)量在運行中會與鋼軌產(chǎn)生剛性沖擊,因此降低車輛簧下質(zhì)量( 簧下重量 )對減少輪軌動作用力、改善車輛運行品質(zhì)有著重要的作用,尤其在高速運行的場合就更顯得重要。而車軸是車輛簧下質(zhì)量(簧下重量 )的重要組成部分 ,且車軸在運行中主要是承受彎矩的交變作用 ,車軸斷面的中央部分應(yīng)力很小 ,因此為減輕重量,人們開始考慮把車軸做成空心的結(jié)構(gòu),以便在保證不影響車軸強(qiáng)度的前提下達(dá)到車軸輕量化的目的。1920年 ,德國就開始進(jìn)行進(jìn)行不同結(jié)構(gòu)型式的空心車軸研究 。爾后 ,日本、法國、美國、前蘇聯(lián)也都相繼進(jìn)行了不同類型的空心車軸的研制和應(yīng)用試驗 ,其研究的重點都集中于空心車軸的制造工藝及檢測方法上。20世紀(jì)60年代,我國也曾試制過8根貨車用的空心車軸,爾后又于20世紀(jì)90年代 研制25t軸重的 低動力貨車轉(zhuǎn)向架時 試制過空心車軸,為我國研制高速客車空心車軸積累了寶貴的經(jīng)驗。1991年以來,我國在研制 250/h及 300 /h 高速客車用的試驗輪對,在充分吸收國內(nèi)外空心車軸制造及研制經(jīng)驗的基礎(chǔ)上,設(shè)計并研制出 HAS 250 型、HSA300型兩種空心車軸(型號是研制時暫定),并采用了兩種不同的加工工藝。HAS250 型是采用厚壁無縫鋼管,經(jīng)端部縮頸加工后的 變斷面內(nèi)孔空心車軸( 軸中央部分內(nèi)孔直徑為100mm,軸頸部分的內(nèi)孔直徑為70mm ); HAS 300型為機(jī)械加工成 70mm的等斷面內(nèi)孔空心車軸。 為了提高空心車軸的結(jié)構(gòu)強(qiáng)度,還針對空心車軸的形式尺寸、形位公差、加工及探傷等 都提出了嚴(yán)格的要求,有效地保證了空心車軸的制造質(zhì)量。 所組裝的空心車軸輪對早已用于時速 250 、300 高速試驗型轉(zhuǎn)向架的試驗臺試驗。采用空心車軸后,減重效果明顯,其中HSA250型空心軸比同尺寸的實心車軸減重 109,HSA300型空心軸比同尺寸的實心車軸減重 70。1.2車輪1、 車輪各部分名稱及作用:目前我國鐵路車輛上使用的車輪絕大多數(shù)是整體輾鋼輪,它包括踏面、輪輞、輪緣、輻板和輪轂等部分。1. 踏面:車輪與鋼軌的接觸面稱為踏面。作用是用于在軌面上完成滾動。2.輪緣:車輪外圓周上最突出的圓弧部分稱為輪緣。作用是保持車輛 沿著鋼軌運行,是防止車輛脫軌的重要部分。3.輪輞:是指踏面下面的實體部分。4.輪轂:是指車輪與車軸相互配合的部分。 5.幅板:是指連接輪輞與輪轂的部分。幅板上面的圓孔是為了方便旋輪加工時的固定和搬運輪對之用(現(xiàn)已取消)二、車輪踏面斜度:車輪踏面均要做成一定的斜度的作用:1. 便于通過曲線:車輛在曲線上運行時,由于離心力的作用,輪對會偏向外軌,由于在外軌一測上滾動的車輪與鋼軌接觸的部分直徑較大、而沿內(nèi)軌滾動的車輪與鋼軌接觸的部分直徑較小,使?jié)L動中的輪對中大直徑的車輪沿外軌行走的路程長,小直徑的車輪沿內(nèi)軌行走的路程短,這就正好和曲線線路的恩愛軌長內(nèi)軌短的情況相適應(yīng),讓輪對得以順利通過曲線,減少車輪在鋼軌上的滑行。2. 可以自動調(diào)中:在直線線路上運行時,如果車輛中心線與軌道不一致時,輪對在滾動過程中,(踏面斜度)能自動糾正偏離位置,3. 踏面磨耗沿寬度方向比較均勻。通過以上分析可知 : 車輪踏面必須有斜度。 而由于斜度的存在,也是輪對乃至整個車輛發(fā)生自激蛇行運動的原因。3、 輪緣與踏面的形狀為了使輪對在鋼軌上平穩(wěn)運行和順利通過曲線、道岔,且使踏面磨耗比較均勻,輪緣和踏面就必須有相應(yīng)的外形。我國鐵路車輛所使用的車輪輪緣和踏面有錐形( T B 型 )、磨耗形( LM 型 )、高速磨耗形( HLM 型 )三種。 磨耗形( LM 型 )踏面外形是在原錐形踏面的基礎(chǔ)上發(fā)展起來的,其踏面外形比較復(fù)雜,接近車輪磨耗后形成的曲線狀態(tài)。4、 車輪的種類1. 輾鋼整體輪:是我國鐵路車輛上采用的主型車輪。2. 鑄造型車輪:包括 20世紀(jì) 50 年代曾批量生產(chǎn)的舊型鑄鋼輪、采用電弧爐煉綱、石墨鑄型、雨淋式澆注工藝的新型鑄鋼輪。3. 輪轂輪:由輾壓的輪轂和鑄造的輪心、扣環(huán)組合而成。4. 彈性車輪: 在輪心、輪轂與輪箍之間安置彈性橡膠墊的車輪。5、 車輪類型1. 常見的21t軸重車輪有:840D、HDS 、HDSA 、HDZ、HDZA、 HDZB、HDZC。2. 常見的23(25)t軸重 車輪: 840E 、 HESA、 HDZ 、 HEZB 3. 特點: 840D,HDS,840E,HDZ,HDZA 為多次磨耗輪,其余為二次磨耗輪;840D ,HDS ,HDSA,840E,HESA 為輾鋼輪,其余為鑄鋼輪。1.3車輛的分類與標(biāo)記1、 輪對的分類分類規(guī)則:輪對類型和名稱一般是根據(jù)車軸的類型和相應(yīng)噸位的車輪確定。例如客車滾動軸承輪對的型號與車軸型號基本上一致,車輪為相應(yīng)噸位的客車輪。輪對的類型和名稱根據(jù)車軸類型和車輪類型確定,須符合下表的規(guī)定。2、 輪對的標(biāo)記1.輪對的標(biāo)記是為了便于檢查和發(fā)現(xiàn)輪對故障、確認(rèn)輪對生產(chǎn)或檢修質(zhì)量的責(zé)任而設(shè)置的。它包括車軸標(biāo)記、車輪標(biāo)記和輪對標(biāo)記 三部分, 分別刻打或鑄造在輪對的適當(dāng)部位, 用以辨認(rèn)。其中, 車輪標(biāo)記只有車輪制造標(biāo)記 。 車輪制造標(biāo)記是車輪在輾壓成型后的熾熱狀態(tài)下, 打造在其輪輞外側(cè)面上的。 包括車輪制造廠代號、制造年月、制造順序號碼 、熔煉號碼、輪型等標(biāo)記 (也有些車輪的標(biāo)記刻打在其他位置上)。2.車輪上應(yīng)有的基本標(biāo)記:制造年月、車輪型號、制造廠標(biāo)識、車輪鋼種標(biāo)記、熔煉爐罐號。 3.車輪標(biāo)記的生成:車輪標(biāo)記可采用熱壓、冷打等方式生成。 4. 車輪標(biāo)記的位置:多在輪輞外側(cè)面上, 也有些是在輪轂內(nèi)側(cè)端面或輻板內(nèi)側(cè)面上。 A. 例如:在輪輞外側(cè)面上的 05 11 MG KKD 05-2-2541 123 M 。其含義為:制造年 05,月 11,制造廠標(biāo)識 MG,車輪鋼種標(biāo)記 ,車輪型號 KKD ,熔煉爐罐號:冶煉年份05、冶煉爐編號-2、本年度冶煉流水號-2541,車輪順序號 123 ,檢驗人員標(biāo)記 M。B.再如:KLW 22049 115 R7T 0102 KKDW X 。 含義為: 制造廠標(biāo)識KLW, 熔煉爐罐號22049 ,車輪順序號115,車輪鋼種標(biāo)記 R7T ,制造年月0102 ,車輪型號 KKDW ,檢驗人員標(biāo)記。3、 車軸標(biāo)記車軸的標(biāo)記是車軸制成以后,先在車軸任一端的任意 1 /3圓內(nèi),刻打一個 “左” 字做為起始,再刻打制造標(biāo)記。 通常,車軸制造標(biāo)記包括:制造工廠代號、熔煉號碼、制造順序號碼(即軸號)、軸型標(biāo)記、制造年月日等。1.車軸標(biāo)記包括: 車軸制造標(biāo)記、輪對組裝標(biāo)記、特殊標(biāo)記。2.車輪標(biāo)記刻打位置:在車軸兩端面上假象的三個扇區(qū)內(nèi)。 (見下頁圖示)3.車軸制造標(biāo)記:車軸鋼熔煉號、鋼種代號(40鋼省略)、車軸制造廠代號、軸號、車軸制造年月、車軸軸型、車軸方位 “ 左 ” 字 。例:在首個扇區(qū)內(nèi)刻打的制造標(biāo)記,如圖所示 :其: 9311288 為車軸鋼熔煉號; 183 為車軸制造廠代號;79310 表示軸號;9508 表示車軸為95年8月制造;RD3表示車軸軸型;左表示該端為車軸左端“” 為車軸制造時的超聲波穿透探傷標(biāo)記。4、 輪對組裝標(biāo)記輪對組裝標(biāo)記包括:組裝標(biāo)識 方框、及方框內(nèi)的組裝責(zé)任單位代號。912 例如. 表示該輪對是由 “ 912 ” 所組裝 的。需要說明的是:1. 輪對第一次組裝標(biāo)記包括代號“方框”及方框內(nèi)的責(zé)任單位代號均須永久保留。2. 再次組裝時的代號,按順時針方向刻打在下一個扇區(qū)內(nèi),并依此序刻打下去,允許不作永久保留。五、特殊標(biāo)記 特殊標(biāo)記通常主要為 改軸標(biāo)記 。 例如: 改 RD2A 1. 經(jīng)過改制后的車軸,其軸型按照改制后的形式 刻打。 2. 帶有 “ 改 ” 字標(biāo)記的扇區(qū)內(nèi)的所有標(biāo)記須永久保留。 輪對責(zé)任鋼?。悍草唽M裝,車軸橫裂紋處理等均應(yīng)在軸端刻打責(zé)任鋼印。其刻打方法是:第一次責(zé)任鋼印刻打在制造鋼印旁,即按順時針方向的第二個三角形面內(nèi),以后各項順序刻打,一端用完可在另一端刻打,第六次刻打完時,應(yīng)磨去第一次的責(zé)任鋼印后繼續(xù)刻打。輪對的責(zé)任鋼印內(nèi)容應(yīng)包括: 責(zé)任廠或段代號、檢查員鋼印、驗收員鋼印、年月日,此外,根據(jù)具體修程內(nèi)容應(yīng)分別刻打?qū)iT鋼印。凡有軸型、軸號、“左” 或表示橫向裂紋標(biāo)記 “艸” 代號者,均需永久保留,直至該車軸報廢為止。進(jìn)口輪對軸端原有的制造及組裝等標(biāo)記必須永久保留。1.4輪對的組裝輪對的組裝 :輪對組裝均采用輪對自動壓裝機(jī)進(jìn)行。 一、輪對組裝包括:新組裝:以新車輪、新車軸、新制動盤按照原型技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)組裝的輪對。重新組裝:有四種情形 : 1. 以舊車輪、舊車軸、舊制動盤按照廠修技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)組裝的輪對叫拼修。 2. 以舊車輪、新車軸、按照廠修技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)組裝的輪對叫換軸。 3. 以新車輪、舊車軸、按照廠修技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)組裝的輪對叫換輪(換并)。 4. 以舊車輪、新制制動盤按照廠修技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)組裝的輪對叫換盤。2、 輪對組裝的幾個控制項點:1. 輪對內(nèi)側(cè)距:指同一輪對兩車輪輪輞內(nèi)側(cè)間的距離 ( 1353 mm )。2. 壓裝曲線:指輪對自動壓裝機(jī)所打印出來的壓裝曲線表( 不得降噸 )。3. 壓裝力:指輪對組裝內(nèi)時動壓裝機(jī)所顯示的表壓力( 不得超限 )。3、 輪對組裝的技術(shù)要求輪對的組裝質(zhì)量,直接關(guān)系到行車安全,因此在組裝前后應(yīng)嚴(yán)格按下列要求進(jìn)行檢查。(1)車軸、車輪、制動盤組成應(yīng)符合按規(guī)定程序?qū)徟膱D紙及技術(shù)條件的要求。 車軸座及制動盤座部的表面粗糙度應(yīng)達(dá)到Ra1.6um,而相應(yīng)的輪轂孔的表面粗糙度應(yīng)達(dá)到Ra6.3um。為使車輪、制動盤易于壓入車軸,在車軸的輪座及制動盤座靠近外側(cè)均應(yīng)旋成錐形,作為導(dǎo)入部分,長度分別為(12+40)mm、(10+20)mm。其小端直徑較大端直徑小1mm,輪座與制動盤座其余部分均應(yīng)旋成圓柱形,在這一部分全長內(nèi)的圓柱度不得超過0.05mm,大端必須靠近軸中央一端,圓度不得超過0.02mm,直線度不得超過0.015mm;輪座、盤座加工時,應(yīng)向軸中央方向加旋,輪座長為186mm,盤座長為180mm。輪座與盤座間軸身粗糙度為Ra3.2um,而其余軸身部分粗糙度為Ra6.3um。輪轂孔直線度Ra0.02mm,圓柱度0.05mm,(大端應(yīng)在內(nèi)側(cè)),相對于滾動圓基準(zhǔn)面徑跳0.1mm。(2) 壓裝前需對輪座、制動盤座、輪轂孔、制動盤孔進(jìn)行選配測量,輪座、制動盤座直徑的測量方法如圖一所示,取六個測量平均值作為輪座、制動盤的實測直徑,通過它來選配過盈量;制動盤座直徑、輪轂孔的測量方法與輪座、制動盤座類似。測量車軸輪座,制動盤座直徑用外徑千分尺(150-200mm),測量輪轂孔,制動盤孔直徑用內(nèi)徑千分尺(1500-200mm),上述測量器具須定期計量較對,測量時,量具和車軸、車輪及制動盤需在同一溫度下進(jìn)行。(3)同一輪對上的兩個車輪及兩個制動盤必須分別是同一類型、同一材質(zhì)、輪對組裝按TB/T1718-91中有關(guān)規(guī)定執(zhí)行,并應(yīng)采用突懸方式。其輪軸壓裝的最后壓力為665.421045.66kN且有合格的壓裝曲線。制動盤的壓裝參照車輪的要求進(jìn)行,但無突懸要求,其壓裝的最后壓力為192392Kn,其壓裝曲線僅作參考,暫時無相應(yīng)標(biāo)準(zhǔn)。(4)組裝后輪對組成的技術(shù)要求:1、同一輪對兩車輪直徑差0.5mm;2、輪位差l1-l21mm;3、盤位差l3-l42mm;4、 輪對內(nèi)側(cè)距L為(13532)mm,壓裝后側(cè)輛輪緣內(nèi)側(cè)的三點距離之差不大于1mm;5、 兩車輪殘余靜補(bǔ)平衡位置相位差180;6、 兩制動盤殘余靜補(bǔ)平衡位置相位差180;7、兩車輪滾動圓相對軸中心線徑向跳動0.3mm;8、兩車輪輪輞內(nèi)側(cè)面相對軸中心線端面跳動0.8mm;9、制動盤安裝螺栓的擰緊力矩應(yīng)符合圖紙規(guī)定的要求;(5)輪對的動平衡輪對組成后應(yīng)進(jìn)行動平衡試驗。試驗條件:在專用的車輪動平衡試驗機(jī)上進(jìn)行,旋轉(zhuǎn)速度應(yīng)不低于235r/min。輪對殘余不平衡值75g.m,應(yīng)采用去重法進(jìn)行動平衡校正。 輪對的檢修與維護(hù)2.1輪對的檢修1.檢查車軸是否已涂打超聲波探傷標(biāo)志,探傷是否合格。2.檢查車軸油漆是否完好進(jìn)行局部找補(bǔ),檢查車軸軸身有無擊傷和擦傷。3.用踏面靠模檢查輪對鏇修后踏面是否合格。4.檢查測量輪對各項尺寸是否符合標(biāo)準(zhǔn)。5.檢查車輪是否涂打輪輞輪輻探傷合格標(biāo)記。6.檢查車輪注油孔螺栓是否安裝良好,防松標(biāo)記是否涂打。7.車輪檢修后車輪踏面不允許存在有擦傷、剝離、局部凹入、裂紋、缺損、碾寬及踏面上粘有融化金屬,檢查輪輞輪緣無磕碰傷、毛刺等缺陷。8.檢查制動盤螺栓是否已緊固,防松標(biāo)志是否已正確涂打,無漏。9.檢查測量制動盤須滿足尺寸要求。10.檢查制動盤是否存在超限裂紋。按照制動盤機(jī)加工標(biāo)準(zhǔn)檢查制動盤。11.檢查制動盤側(cè)面散熱筋處是否有貫通裂紋,制動盤環(huán)連接處(連接螺栓處)是否有裂紋。檢查制動盤內(nèi)的雜物是否已清理干凈。2.2輪對的維護(hù) (1)輪對組成檢修時須將車輪進(jìn)行退卸,動車輪對齒輪箱分解檢修。(2)清除輪對組成表面銹垢及車軸軸身表面油漆。車軸擦傷深度不大于0.1mm,撞傷深度不大于0.3mm,超限時更換車軸。車軸擦傷、撞傷未超限時,允許使用砂紙打磨去除毛刺、高點、嚴(yán)禁使用電、風(fēng)動打磨工具打磨車軸表面。(3)車軸表面禁止焊修,同時禁止任何形式的機(jī)械加工(包擴(kuò)車軸輪座、盤座部分)。(4)輪座劃傷深度在0.1mm以下時清除高點,毛刺后直接使用;輪座劃傷深度在0.15mm以上、寬度超過2mm以上且長度在50mm以上時允許使用砂紙砂研磨,研磨后劃傷深度須小于0.15mm,研磨后劃傷寬度必須大于其原劃傷寬度的2倍;車軸輪座劃傷深度超過0.3mm時須更換車軸。(5)車輪退卸后若車軸輪座表面存在連續(xù)粘熔(

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