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文檔簡介

1、品質(zhì)改變世界品質(zhì)改變世界30噸旋挖鉆機(jī)電控系統(tǒng)培訓(xùn)噸旋挖鉆機(jī)電控系統(tǒng)培訓(xùn)目錄目錄一:概述二:動(dòng)力部分組成及原理2.1 電源部分2.2 啟動(dòng)部分2.2.1啟動(dòng)設(shè)備2.2.2旋挖鉆機(jī)啟動(dòng)保護(hù)原理及實(shí)現(xiàn)過程2.3 電子節(jié)能控制裝置2.3.1四種工作模式下的轉(zhuǎn)速控制2.3.2自動(dòng)怠速系統(tǒng)2.3.3 轉(zhuǎn)速標(biāo)定2.4 柴油機(jī)轉(zhuǎn)速控制原理2.4.1 過熱保護(hù)控制2.5 故障診斷三:泵閥控制部分3.1泵閥分類3.2旋挖專用泵閥3.3挖掘機(jī)泵的特性3.4旋挖專用閥及挖掘機(jī)液壓件的自動(dòng)怠速檢測(cè)區(qū)別四:電氣系統(tǒng)技術(shù)保養(yǎng)三一重機(jī)有限責(zé)任公司三一重機(jī)有限責(zé)任公司品質(zhì)改變世界品質(zhì)改變世界 本篇將以30噸川崎液壓系統(tǒng)旋挖鉆

2、機(jī)為例講述旋挖鉆機(jī)的電氣系統(tǒng)基本原理、基本構(gòu)造、操作說明、故障分析。一:概述旋挖鉆機(jī)基本上都以柴油機(jī)作為動(dòng)力,為改善我們的生存環(huán)境,減少污染,柴油機(jī)技術(shù)得到了飛速發(fā)展,電噴應(yīng)用是最新技術(shù)之一,供油系統(tǒng)由電子控制實(shí)現(xiàn)噴射燃油,使燃燒更適合工況的需要,燃燒更充分、效率更高。與普通機(jī)械式供油系統(tǒng)相比較,升功率增大,降低了排氣污染、噪聲和燃油消耗率。三一重機(jī)有限責(zé)任公司三一重機(jī)有限責(zé)任公司品質(zhì)改變世界品質(zhì)改變世界機(jī)電一體化是液壓旋挖鉆機(jī)的主要發(fā)展方向,其最終目的是機(jī)器人化,實(shí)現(xiàn)全自動(dòng)運(yùn)轉(zhuǎn),這是旋挖鉆機(jī)技術(shù)的又一次飛躍。作為工程機(jī)械主導(dǎo)產(chǎn)品的液壓旋挖鉆機(jī),在近幾十年的研究和發(fā)展中,已逐漸完善,其工作裝置

3、、主要結(jié)構(gòu)件和液壓系統(tǒng)已基本定型。人們對(duì)液壓旋挖鉆機(jī)的研究,逐步向機(jī)電液控制系統(tǒng)方向轉(zhuǎn)移??刂品绞讲粩嘧兏?,使旋挖鉆機(jī)由簡單的杠桿操縱發(fā)展到液壓操縱、氣壓操縱、電氣操縱、液壓伺服操縱、無線電遙控、電液比例操縱和計(jì)算機(jī)直接控制。所以,對(duì)旋挖鉆機(jī)機(jī)電一體化的研究,主要是集中在液壓旋挖鉆機(jī)的控制系統(tǒng)上。液壓旋挖鉆機(jī)電氣控制系統(tǒng)主要是對(duì)發(fā)動(dòng)機(jī)、液壓泵、多路換向閥和執(zhí)行元件(液壓缸、液壓馬達(dá))的一些溫度、壓力、速度、開關(guān)量的檢測(cè)并將有關(guān)檢測(cè)數(shù)據(jù)輸入給旋挖鉆機(jī)的專用控制器,控制器綜合各種測(cè)量值、設(shè)定值和操作信號(hào)發(fā)出相關(guān)控制信息,對(duì)發(fā)動(dòng)機(jī)、液壓泵、液壓控制閥和整機(jī)進(jìn)行控制。SY310RCSY310RC采用五

4、十零發(fā)動(dòng)機(jī),日本研發(fā)技術(shù)和日本制造技術(shù)的保證下、最高輸出功率的公差范圍嚴(yán)格控制在3%5%以下。這樣嚴(yán)格精密的制造技術(shù)在同行業(yè)中屈指可數(shù)、是五十鈴柴油機(jī)高品牌的優(yōu)勢(shì)之一、保證了OEM客戶推出的產(chǎn)品的可靠性和信賴性。動(dòng)力強(qiáng)勁、油耗低、經(jīng)濟(jì)性能優(yōu)越。投入市場(chǎng)后、在長期的市場(chǎng)應(yīng)用中以其優(yōu)良的耐久性&可信賴性贏得了各層用戶的高度評(píng)價(jià)。本系列產(chǎn)品為環(huán)保型柴油機(jī)。五十鈴工程用柴油機(jī)是在汽車用的基礎(chǔ)上、不僅融入了汽車上的優(yōu)良設(shè)計(jì)、而且根據(jù)工程機(jī)械用的許多特性有針對(duì)性地開發(fā)研究出來的。因此、在環(huán)保方面同樣、可以把五十鈴汽車上領(lǐng)先的排放技術(shù)應(yīng)用于在工程機(jī)械中、通過了EURO2、EPA2等廢氣排放標(biāo)準(zhǔn)。五十

5、鈴柴油機(jī)在環(huán)保技術(shù)方面、不僅局限于EURO2、EPA2等廢氣排放標(biāo)準(zhǔn)、現(xiàn)在試制開發(fā)出了EURO3EPA3的更新?lián)Q代產(chǎn)品、在保持其輸出功率和提高其性能、以及突破了世界上嚴(yán)格苛刻的歐美排放標(biāo)準(zhǔn)的認(rèn)可、現(xiàn)在正致力于研發(fā)更環(huán)保清潔的4次排放標(biāo)準(zhǔn)的柴油機(jī)。 310C用的柴油機(jī)AA-6HK1XQP的主要參數(shù): 四沖程,水冷,頂置氣門,直噴式,渦輪增壓(可載中冷器);配帶風(fēng)扇、油濾、機(jī)濾、空濾器 在帶風(fēng)扇、發(fā)電機(jī)條件下額定值如下: 總排放量為 :7790Lit 最大輸出功率:181Kw186.8Kw kW / 2100 min-1(帶風(fēng)扇、發(fā)電機(jī)條件下額定) 最大扭矩 :872.8 Nm / Approx.

6、 1700 min-1 燃油消耗率 :236.6gr / kW. H or less(最大輸出下) 柴油機(jī)噪音 :95dB以下(無風(fēng)扇條件下) 最低工作溫度:-20(帶預(yù)熱裝置) 最高工作海拔:2000米 (若2000米以上時(shí)使用,因?yàn)樽匀辉驅(qū)е虏裼蜋C(jī)功率下降,機(jī)械方面需要調(diào)整)外觀圖旋挖工作狀態(tài)圖三一重機(jī)有限責(zé)任公司三一重機(jī)有限責(zé)任公司品質(zhì)改變世界品質(zhì)改變世界底盤電氣控制系統(tǒng)具有以下功能:底盤電氣控制系統(tǒng)具有以下功能: 1:控制功能:控制功能:負(fù)責(zé)對(duì)發(fā)動(dòng)機(jī)、液壓泵、液壓控制閥和整機(jī)的復(fù)合控制。2:檢測(cè)和保護(hù)功能:檢測(cè)和保護(hù)功能:通過一系列的傳感器、油壓開關(guān)、蜂鳴器、熔斷器和顯示屏等對(duì)挖機(jī)的

7、發(fā)動(dòng)機(jī)、液壓系統(tǒng)、氣壓系統(tǒng)和工作狀態(tài)進(jìn)行檢測(cè)和保護(hù)。3:故障診斷功能:故障診斷功能:主要對(duì)發(fā)動(dòng)機(jī)及液壓系統(tǒng)進(jìn)行故障診斷。三一重機(jī)有限責(zé)任公司三一重機(jī)有限責(zé)任公司品質(zhì)改變世界品質(zhì)改變世界二:動(dòng)力部分組成及原理二:動(dòng)力部分組成及原理 420R旋挖鉆機(jī)動(dòng)力系統(tǒng)由電源部分、啟動(dòng)部分、發(fā)動(dòng)機(jī)數(shù)據(jù)采集及轉(zhuǎn)速控制、旋挖鉆機(jī)動(dòng)力系統(tǒng)由電源部分、啟動(dòng)部分、發(fā)動(dòng)機(jī)數(shù)據(jù)采集及轉(zhuǎn)速控制、節(jié)能控制及故障診斷報(bào)警系統(tǒng)等組成。節(jié)能控制及故障診斷報(bào)警系統(tǒng)等組成。2.1 電源部分電源部分系統(tǒng)電源為直流系統(tǒng)電源為直流24V電壓供電、負(fù)極搭鐵方式;采用節(jié)電壓供電、負(fù)極搭鐵方式;采用節(jié)12V 120AH蓄電池串聯(lián)作蓄電池串聯(lián)作發(fā)動(dòng)機(jī)

8、啟動(dòng)電源,由帶內(nèi)置硅整流和電壓調(diào)節(jié)裝置的交流發(fā)電機(jī)充電,以維持蓄發(fā)動(dòng)機(jī)啟動(dòng)電源,由帶內(nèi)置硅整流和電壓調(diào)節(jié)裝置的交流發(fā)電機(jī)充電,以維持蓄電池電量和穩(wěn)定系統(tǒng)電壓;蓄電池輸出端裝設(shè)電源繼電器,由鑰匙開關(guān)控制,以電池電量和穩(wěn)定系統(tǒng)電壓;蓄電池輸出端裝設(shè)電源繼電器,由鑰匙開關(guān)控制,以增加電源系統(tǒng)的安全性。增加電源系統(tǒng)的安全性。 1) 蓄電池:采用蓄電池:采用12V 120AH免維護(hù)型蓄電池,免維護(hù)型蓄電池,2組串聯(lián)。組串聯(lián)。 2) 發(fā)電機(jī):發(fā)電機(jī):24V 50A交流發(fā)電機(jī),由發(fā)動(dòng)機(jī)自帶,內(nèi)置硅整流電路及電壓調(diào)節(jié)交流發(fā)電機(jī),由發(fā)動(dòng)機(jī)自帶,內(nèi)置硅整流電路及電壓調(diào)節(jié)器,帶有電壓輸出。器,帶有電壓輸出。本交流發(fā)

9、電機(jī)有三個(gè)端子:端子本交流發(fā)電機(jī)有三個(gè)端子:端子B(DC 電源輸出端子),電源輸出端子),L 端子和端子和R 端子。端子。因因L 端子與磁場(chǎng)線圈連接,所以它與端子與磁場(chǎng)線圈連接,所以它與R 端子一起形成初始勵(lì)磁電流的輸入端子,端子一起形成初始勵(lì)磁電流的輸入端子,使交流發(fā)電機(jī)開始發(fā)電。使交流發(fā)電機(jī)開始發(fā)電。而且它的另一功能是作電壓輸出端子用(電流輸出量只有而且它的另一功能是作電壓輸出端子用(電流輸出量只有1 安培)。安培)。當(dāng)當(dāng)L 端子電壓達(dá)到蓄電池電壓時(shí),它將端子電壓達(dá)到蓄電池電壓時(shí),它將充電指示充電指示燈關(guān)閉。燈關(guān)閉。3)3)充電指示燈充電指示燈當(dāng)轉(zhuǎn)動(dòng)鑰匙開關(guān)至接通位置時(shí),該指示燈亮。鑰匙開

10、關(guān)至起動(dòng)位置后,發(fā)電機(jī)正常發(fā)電后,該指示燈會(huì)熄滅,如果該燈一直亮,則請(qǐng)檢查發(fā)電機(jī)是否出現(xiàn)故障。發(fā)電機(jī)后視圖發(fā)電機(jī)后視圖4) 電源繼電器:裝于電瓶的正極控制總電源,由鑰匙開關(guān)控制,以增加電源系統(tǒng)的安全性。 a)接通:把鑰匙開關(guān)打到“接通”位置以啟動(dòng)電路系統(tǒng),此時(shí)電源繼電器接通,系統(tǒng)得電。在啟動(dòng)發(fā)動(dòng)機(jī)之時(shí),鑰匙開關(guān)必須是接通的。 b)斷開:把鑰匙開關(guān)打到“斷開”位置,電源繼電器斷電,以切斷電路系統(tǒng)。2.2 2.2 啟動(dòng)部分啟動(dòng)部分 1)啟動(dòng)電機(jī):24V 4.5KW 起動(dòng)電機(jī)三個(gè)接線柱的作用和連接如下: a) 50接線柱接啟動(dòng)馬達(dá)繼電器。 b) 31接線柱為負(fù)極搭鐵。 c) 30接線柱可接車上的用電

11、器的正極 2) 鑰匙開關(guān):用于啟動(dòng)發(fā)動(dòng)機(jī)。 3) 安全繼電器:用于檢測(cè)啟動(dòng)過程中發(fā)電機(jī)工作狀態(tài). 4) 液壓操縱:液壓操縱桿在“鎖住”位置,發(fā)動(dòng)機(jī)才能啟動(dòng)。 5)啟動(dòng)馬達(dá)繼電器: 容量100A2.3.1 2.3.1 四種模式下的轉(zhuǎn)速控制四種模式下的轉(zhuǎn)速控制通過顯示屏設(shè)置工作模式來限制發(fā)動(dòng)機(jī)的最高空轉(zhuǎn)轉(zhuǎn)速2.3.2 2.3.2 自動(dòng)怠速系統(tǒng)自動(dòng)怠速系統(tǒng) 旋挖鉆機(jī)具有自動(dòng)怠速裝置,當(dāng)操縱桿回中位達(dá)3秒后,發(fā)動(dòng)機(jī)自動(dòng)進(jìn)入低速運(yùn)轉(zhuǎn),從而可減小液壓系統(tǒng)的空流損失和發(fā)動(dòng)機(jī)的磨損,起到節(jié)能和降低噪聲的作用。當(dāng)扳動(dòng)操縱桿重新作業(yè)時(shí),發(fā)動(dòng)機(jī)自動(dòng)恢復(fù)到原來的轉(zhuǎn)速狀態(tài)。CAN總線2.3.2 2.3.2 轉(zhuǎn)速標(biāo)定系統(tǒng)

12、轉(zhuǎn)速標(biāo)定系統(tǒng)2.4 2.4 柴油機(jī)轉(zhuǎn)速控制原理柴油機(jī)轉(zhuǎn)速控制原理本系統(tǒng)采用控制器,步進(jìn)電機(jī)驅(qū)動(dòng)器控制單元,通過調(diào)節(jié)油門擺桿大小的達(dá)到調(diào)節(jié)油門的開度的目的, 從而控制發(fā)動(dòng)機(jī)的轉(zhuǎn)速。由熄火電磁閥切斷發(fā)動(dòng)機(jī)的燃油供應(yīng),檢測(cè)到鑰匙開關(guān)處于OFF后,燃油切斷閥關(guān)閉,阻止燃油流向發(fā)動(dòng)機(jī)。發(fā)動(dòng)機(jī)的停止不由油門擺桿控制,只與熄火電磁閥的位置有關(guān)油門旋鈕逆時(shí)針旋動(dòng)時(shí), 即降速時(shí),由控制器給出降速信號(hào),對(duì)應(yīng)的柴油機(jī)油門開度減少,柴油機(jī)轉(zhuǎn)速下降,達(dá)到設(shè)定的油門開度后,降速信號(hào)停止,進(jìn)入轉(zhuǎn)速自動(dòng)調(diào)節(jié)階段。發(fā)動(dòng)機(jī)油門控制盤發(fā)動(dòng)機(jī)油門控制盤 可通過調(diào)節(jié)該發(fā)動(dòng)機(jī)油門控制盤改變發(fā)動(dòng)機(jī)的轉(zhuǎn)速速度檔位對(duì)應(yīng)設(shè)定的柴油機(jī)轉(zhuǎn)速如下表:

13、速度檔位對(duì)應(yīng)設(shè)定的柴油機(jī)轉(zhuǎn)速如下表:速度檔位柴油機(jī)轉(zhuǎn)速(轉(zhuǎn)/分)速度檔位柴油機(jī)轉(zhuǎn)速(轉(zhuǎn)/分)110007180021100819003130092000415001021505160011225061700AI14002.8.3 過熱保護(hù)控制過熱保護(hù)控制 冷卻水達(dá)到一定溫度時(shí),控制器將執(zhí)行發(fā)動(dòng)機(jī)保護(hù)工作當(dāng)冷卻水溫過熱達(dá)到一極報(bào)警(冷卻液溫度超過98度)時(shí),控制器將限制行走馬達(dá)高速行駛當(dāng)冷卻水溫過熱達(dá)到二極報(bào)警(冷卻液溫度超過100度)時(shí),控制工作模式自動(dòng)降低一檔,即從H模式降至S模式再至L模式、B模式。液壓系統(tǒng)的吸收功率將從100%降至90% 、80%當(dāng)冷卻水溫過熱達(dá)到三級(jí)報(bào)警(冷卻液溫度超過

14、103度)時(shí),柴油機(jī)自動(dòng)進(jìn)入自動(dòng)怠速工作狀態(tài)(轉(zhuǎn)速下降),直至冷卻液溫度降至正常溫度為止。三一重機(jī)有限責(zé)任公司三一重機(jī)有限責(zé)任公司品質(zhì)改變世界品質(zhì)改變世界2.7 故障診斷報(bào)警裝置 故障診斷報(bào)警裝置對(duì)旋挖鉆機(jī)的運(yùn)行狀態(tài)進(jìn)行監(jiān)視, 一旦發(fā)生異常能及時(shí)報(bào)警,并指出故障部位,從而可及早清除事故隱患,減少維修時(shí)間,降低保養(yǎng)和維護(hù)費(fèi)用,改善作業(yè)環(huán)境,提高作業(yè)效率。其硬件主要由控制器和顯示屏為系統(tǒng)核心,輔以其他檢測(cè)和保護(hù)控制元件,實(shí)現(xiàn)對(duì)控制對(duì)象的各種監(jiān)測(cè)目的,它有如下特點(diǎn):1)顯示屏面板能防水、防塵,整個(gè)裝置抗干擾能力強(qiáng),并能防震。2)能對(duì)機(jī)器的運(yùn)行情況進(jìn)行連續(xù)監(jiān)測(cè),并根據(jù)要求進(jìn)行報(bào)警。3)裝置在硬件上具有

15、光控電路,在光線陰暗時(shí)自動(dòng)打開背光,照明液晶屏,在不同溫度下,自動(dòng)調(diào)節(jié)液晶屏的灰度,以達(dá)到最佳視覺效果。4)裝置具有工作小時(shí)總計(jì),系統(tǒng)時(shí)間顯示且能對(duì)其進(jìn)行調(diào)整,使其與當(dāng)?shù)貢r(shí)間一致。 故障診斷報(bào)警系統(tǒng)結(jié)構(gòu)圖 (420R)SANYHM三一重機(jī)有限責(zé)任公司三一重機(jī)有限責(zé)任公司品質(zhì)改變世界品質(zhì)改變世界CAN 顯示屏界面如下 界面1:主畫面界面3:運(yùn)行信息查詢 界面2:泵工作狀態(tài)三一重機(jī)有限責(zé)任公司三一重機(jī)有限責(zé)任公司品質(zhì)改變世界品質(zhì)改變世界5)可以對(duì)液晶屏進(jìn)行翻屏操作,可查閱采集的各路參數(shù)的具體數(shù)值或者各開關(guān)量的正常與否。6)工作后每次只選一個(gè)工作模式,選定一個(gè)新的工作模式之后,原工作模式自動(dòng)消除。每

16、次重新啟動(dòng)旋挖鉆機(jī)后,功率模式重新回到S(標(biāo)準(zhǔn))模式。7)每次重新接通并啟動(dòng)旋挖鉆機(jī)后,行駛高低速選擇開關(guān)處于低速狀態(tài),只有當(dāng)按下開關(guān)后才依次在高速與低速之間轉(zhuǎn)換。8) 每次重新啟動(dòng)旋挖鉆機(jī)后,自動(dòng)怠速開關(guān)處于自動(dòng)怠速有效模式,只有按下自動(dòng)怠速開關(guān),自動(dòng)怠速功能才能取消。顯示類別輸入或輸出信號(hào)方式指示儀表方式實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)燃油箱油位表 油量傳感器 模擬量發(fā)動(dòng)機(jī)冷卻液溫度表溫度傳感器 模擬量機(jī)油壓力表機(jī)油壓力開關(guān) 開關(guān)量 油門旋鈕油門旋扭 模擬量三個(gè)壓力開關(guān)PX口 PY口 及輔泵開關(guān)量控制器采集到的所有開關(guān)輸入輸出點(diǎn)狀態(tài)開關(guān)量三一重機(jī)有限責(zé)任公司三一重機(jī)有限責(zé)任公司品質(zhì)改變世界品質(zhì)改變世界本監(jiān)控報(bào)警系

17、統(tǒng)各功能顯示方式、采集信號(hào)具體情況列表如下:本監(jiān)控報(bào)警系統(tǒng)各功能顯示方式、采集信號(hào)具體情況列表如下:顯示類別輸入或輸出信號(hào)方式液晶顯示報(bào)警菜單機(jī)油壓力不足 開關(guān)量發(fā)動(dòng)機(jī)冷卻液溫度過熱模擬量空氣濾清器阻塞壓力傳感器 開關(guān)量三一重機(jī)有限責(zé)任公司三一重機(jī)有限責(zé)任公司品質(zhì)改變世界品質(zhì)改變世界三:泵閥控制部分420R根據(jù)泵閥可以分為旋挖專用泵閥和挖掘機(jī)用泵閥旋挖專用泵的特點(diǎn):泵為單比例閥,控制前后泵的總輸入功率,采集輔助泵的壓力開關(guān)信號(hào),做自動(dòng)怠速判斷,基本液壓原理如下圖:挖掘機(jī)液壓件的特點(diǎn):使用30T泵閥代替旋挖專用液壓件,使用后泵代替原有的專用輔助泵.由此產(chǎn)生了兩個(gè)電控要求:1.限制后泵流量的問題,

18、因后泵的流量大大超過原有的輔助泵,需要在立桅加壓展寬時(shí)限制后泵的最大流量,將后泵的流量限制在最大排量的一半2.在立桅加壓展寬任義一個(gè)動(dòng)作時(shí),需要控制上車液壓系統(tǒng)的先導(dǎo)電磁閥打開,該電磁閥控制備用閥芯的開啟自動(dòng)怠速的控制旋挖專用液壓件: 檢測(cè)三個(gè)壓力信號(hào),1PX口 2PY口 3 輔助泵開啟挖掘機(jī)液壓件: 檢測(cè)十一個(gè)開關(guān)信號(hào): 1.9個(gè)壓力開關(guān) 2.立桅信號(hào)(由上車電氣系統(tǒng)提供) 3.展寬信號(hào)(由上車電氣系統(tǒng)提供)功率控制系統(tǒng)旋挖鉆機(jī)配備工作模式控制系統(tǒng),可以使操作者根據(jù)作業(yè)工況不同,選擇適合的作業(yè)模式,使發(fā)動(dòng)機(jī)輸出最合理的動(dòng)力。420R旋挖鉆機(jī)有四種作業(yè)模式可供選擇,模式的選擇通過顯示屏上的“模式”選擇按鈕實(shí)現(xiàn)。旋挖鉆機(jī)工作后每次只選一個(gè)工作模式,選定一個(gè)新的工作模式后,原工作模式自動(dòng)消除。 H 模式(重載):即重負(fù)荷挖掘模式,發(fā)動(dòng)機(jī)油門處于最大供油位置,發(fā)動(dòng)機(jī)以全功率投入工作; S 模式(標(biāo)準(zhǔn)):即標(biāo)準(zhǔn)作業(yè)模式,液壓泵輸入功率的總和約為發(fā)動(dòng)機(jī)最大功率的90%; L模式(輕載):即普通作業(yè)模式,液壓泵輸入功率的總和約為發(fā)動(dòng)機(jī)最大功率的80%;2.8.2 功率優(yōu)化系統(tǒng)功率優(yōu)化系統(tǒng) 該功率優(yōu)化系統(tǒng)采用閉環(huán)控制,工作中它能根據(jù)發(fā)動(dòng)機(jī)負(fù)荷的變化,自動(dòng)調(diào)節(jié)液壓泵所吸收的功率,使液壓泵的功率始終與發(fā)動(dòng)機(jī)的功率相匹配,控制器即對(duì)發(fā)動(dòng)機(jī)采取

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