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壓縮機(jī)原理及故障分析第1頁,課件共34頁,創(chuàng)作于2023年2月螺桿式空壓機(jī)空壓機(jī)結(jié)構(gòu)及原理2氣路循環(huán)及部件345油路循環(huán)及部件電路連接及安全操作螺桿式空壓機(jī)實(shí)驗(yàn)與故障分析1第2頁,課件共34頁,創(chuàng)作于2023年2月TSA-230A螺桿空壓機(jī)主要技術(shù)參數(shù)第3頁,課件共34頁,創(chuàng)作于2023年2月TSA-230A螺桿式空壓機(jī)——壓縮原理TSA系列螺桿空壓機(jī)是一種雙軸回轉(zhuǎn)容積式壓縮機(jī)。以TSA-230A為例,進(jìn)氣口開于機(jī)頭上部,排氣口開于下部,采用先進(jìn)的單邊非對(duì)稱擺線齒形,齒數(shù)比為z1:z2=5:6,其中陰轉(zhuǎn)子的齒是凹型,陽轉(zhuǎn)子的齒為凸型。一對(duì)相互嚙合,旋向相反的高精度主(陽)、從(陰)轉(zhuǎn)子水平平行裝于機(jī)體內(nèi)部,主(陽)轉(zhuǎn)子有五個(gè)形齒,從(陰)轉(zhuǎn)子有六個(gè)形齒。主轉(zhuǎn)子直徑較大,從轉(zhuǎn)子直徑較小。齒形成螺旋狀,環(huán)繞于轉(zhuǎn)子外緣,兩者齒形相互嚙合,具有非對(duì)稱的嚙合型面。凸轉(zhuǎn)子凹轉(zhuǎn)子從出氣口端觀察第4頁,課件共34頁,創(chuàng)作于2023年2月TSA-230A螺桿式空壓機(jī)——壓縮原理雙螺桿的一對(duì)互相嚙合的主從(陽陰)轉(zhuǎn)子,隨著一對(duì)轉(zhuǎn)子按一定傳動(dòng)比的旋轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng),轉(zhuǎn)子的基元容積,由于陰陽轉(zhuǎn)子的齒相繼侵入而不斷變化,齒峰侵入齒谷亦或齒峰脫離齒谷形成空壓機(jī)的吸氣——壓縮——排氣的過程。利用機(jī)組運(yùn)轉(zhuǎn)使自身產(chǎn)生壓力差,在空氣被壓縮過程中,冷卻潤滑油通過壓縮機(jī)機(jī)體下部的噴嘴直接注入轉(zhuǎn)子間嚙合部分及軸承部位,并與空氣混合,帶走因壓縮而產(chǎn)生之熱量,達(dá)到冷卻效果,同時(shí)形成油膜,防止轉(zhuǎn)子間金屬的摩擦,油膜能自動(dòng)封閉轉(zhuǎn)子之間和轉(zhuǎn)子與機(jī)殼之間的間隙。齒槽與機(jī)體內(nèi)圓柱面,端壁面共同構(gòu)成的工作容積稱為基元容積吸氣排氣陰轉(zhuǎn)子陽轉(zhuǎn)子第5頁,課件共34頁,創(chuàng)作于2023年2月TSA-230A螺桿式空壓機(jī)——壓縮原理螺桿空壓機(jī)噴油特性TSA螺桿空氣壓縮機(jī)由于噴油,使其性能大大改善。噴油使螺桿空壓機(jī)獲得下面的好處:①降溫②密封③潤滑④降噪⑤降低圓周線速度,使機(jī)器結(jié)構(gòu)簡單⑥沖洗塵埃雜質(zhì)的作用第6頁,課件共34頁,創(chuàng)作于2023年2月氣路油路油氣混合進(jìn)氣閥卸荷閥空氣濾芯器壓力開關(guān)油冷卻器油冷卻器安全閥壓力維持閥壓縮機(jī)體油細(xì)分離器電機(jī)曲軸溫控閥油過濾器氣路流程圖氣路流程圖第7頁,課件共34頁,創(chuàng)作于2023年2月氣路循環(huán)及部件氣路系統(tǒng)流程工作原理(1)外界空氣由空氣濾清器濾去塵埃后,經(jīng)由進(jìn)氣閥到機(jī)頭吸氣口進(jìn)入機(jī)體壓縮室,壓縮機(jī)內(nèi)的一對(duì)轉(zhuǎn)子由電機(jī)帶動(dòng)旋轉(zhuǎn),潤滑油因壓力差噴入,此時(shí)油與氣混合,油氣混合物被壓縮后從排氣口到油氣筒進(jìn)行一次分離。由于在較大的油氣筒中氣油混合物突然降流速,被筒內(nèi)擋流板折擋后改變氣體運(yùn)動(dòng)方向時(shí),與空氣混合的油分較重,凝聚成液相油被沉降在油氣筒底部,這時(shí)氣油混合的壓縮空氣僅含有少量未被分離的油。經(jīng)油細(xì)分離器再次分離氣體中的含油后,純凈的壓縮空氣經(jīng)壓力維持閥被送至后冷卻器,冷卻后的壓縮空氣送入使用系統(tǒng)中。第8頁,課件共34頁,創(chuàng)作于2023年2月氣路循環(huán)及部件氣路系統(tǒng)流程工作原理(2)如果空氣壓縮機(jī)在其殼體內(nèi)空載起動(dòng),則壓力維持閥將保持閉合,從而幫助在機(jī)頭內(nèi)迅速建立起壓力。這一作用的結(jié)果是在運(yùn)動(dòng)中迅速形成的循環(huán)。當(dāng)空壓機(jī)體內(nèi)壓力達(dá)到600kpa時(shí),壓力維持閥開啟,而使通向機(jī)車管路的通道打開。當(dāng)壓縮空氣系統(tǒng)中的壓力達(dá)到設(shè)定壓力,螺桿空壓機(jī)停機(jī),壓力維持閥閉合,壓縮機(jī)體中的壓力通過泄壓閥泄放,系統(tǒng)壓力保持在安全啟動(dòng)壓力范圍內(nèi)。當(dāng)空壓機(jī)停機(jī)時(shí),在氣壓控制作用下,壓力從壓縮機(jī)體內(nèi)自動(dòng)卸除。在空壓機(jī)停機(jī)后,壓力維持閥和進(jìn)氣閥關(guān)閉。在進(jìn)氣口中通過從空壓機(jī)螺桿組的空氣回流而使壓力接著提高,致使卸荷閥打開,過濾后潔凈的壓縮機(jī)空氣從壓縮機(jī)體內(nèi)經(jīng)過卸荷閥通道流到空氣濾清器卸放,在卸放過程中反吹空氣濾器。使油氣筒內(nèi)壓力很快下降。第9頁,課件共34頁,創(chuàng)作于2023年2月氣路循環(huán)及部件氣路系統(tǒng)各組件功能①空氣濾清器空氣濾清器為一干式紙質(zhì)過濾器,過濾紙細(xì)孔度約為10μm左右,過濾后的潔凈空氣進(jìn)入壓縮機(jī)??諝鉃V清器座上裝有一真空指示器,指示器顯示紅色時(shí),清洗或更換濾清器濾芯。重新組裝后,按下指示器頂端的復(fù)位按鈕復(fù)位。第10頁,課件共34頁,創(chuàng)作于2023年2月氣路循環(huán)及部件氣路系統(tǒng)各組件功能②進(jìn)氣閥(吸氣閥)該進(jìn)氣閥專門用于間歇工作的螺桿空壓機(jī),主要由兩部分組成:a進(jìn)氣止回閥當(dāng)空壓機(jī)開機(jī)時(shí),在上下部壓力差作用下克服彈簧力閥板開啟,進(jìn)氣通道打開;當(dāng)空壓機(jī)停機(jī)時(shí),在彈簧力及油氣筒壓力的作用下,閥板迅速動(dòng)作關(guān)閉閥口,進(jìn)氣閥通道封閉,防止從油氣筒回流至進(jìn)氣閥的含油空氣排入大氣。因?yàn)橥\嚂r(shí),轉(zhuǎn)子前后存在著壓差,壓差使氣體倒流而致轉(zhuǎn)子倒轉(zhuǎn),對(duì)轉(zhuǎn)子齒形磨損極為嚴(yán)重。因此進(jìn)氣止回閥裝在壓縮機(jī)體的吸氣口上,可最大限度地減少回流容積,使壓差迅速的到平衡。b卸荷閥停機(jī)后,在進(jìn)氣口中,該閥活塞在混合油氣回流的壓力下克服彈簧力下移,使卸荷閥通道開啟,潔凈空氣經(jīng)該通道并反吹空氣過濾器后卸放至大氣中,將油氣筒內(nèi)的壓力在很短時(shí)間內(nèi)卸至安全啟動(dòng)壓力300kpa以下,保證空壓機(jī)在保證安全狀態(tài)下再次起動(dòng),有利于電機(jī)長期正常工作。第11頁,課件共34頁,創(chuàng)作于2023年2月氣路循環(huán)及部件氣路系統(tǒng)各組件功能③溫度開關(guān)設(shè)定值:105±5℃斷開90±5℃接通。壓縮機(jī)主機(jī)排除油氣混合物的溫度由油氣筒的溫度開關(guān)探頭監(jiān)控,其目的是防止空壓機(jī)超過它的安全溫度,在失油、油量不足、冷卻不良等情況下,均可能導(dǎo)致排氣溫度過高,當(dāng)排氣溫度達(dá)到溫度開關(guān)設(shè)定值105±5℃時(shí),則溫度開關(guān)斷開,切斷電源而停機(jī)。當(dāng)溫度開關(guān)設(shè)定值90±5℃時(shí),開關(guān)接通,空壓機(jī)重新啟動(dòng)?!?77300483用萬用表連接477、483號(hào)線,可以檢查溫度開關(guān)和壓力開關(guān)是否為通路第12頁,課件共34頁,創(chuàng)作于2023年2月氣路循環(huán)及部件氣路系統(tǒng)各組件功能④油氣筒油氣筒裝有油位指示的視油鏡,下方裝有泄油閥。當(dāng)油氣混合氣體從排氣口進(jìn)入油氣筒時(shí),空間突然增大,筒內(nèi)擋板折流改變空氣流動(dòng)方向后,使油氣的流速減下及方向改變,含油氣體通過碰撞、攔截及重力作用,絕大部分油滴從空氣中分離出來,沉降在油氣筒底部,為一次油氣分離,此階段能分離出90%以上的油,剩余含油霧的壓縮空氣則通至油氣筒上部的油細(xì)分離器進(jìn)行再次分離。第13頁,課件共34頁,創(chuàng)作于2023年2月氣路循環(huán)及部件氣路系統(tǒng)各組件功能⑤油細(xì)分離器油細(xì)分離器濾芯是用多層細(xì)密玻璃纖維制成,壓縮空氣經(jīng)一次分離后所含霧狀油氣經(jīng)過填充物被精細(xì)的過濾,使油再一次進(jìn)行分離,壓縮空氣中霧狀油氣經(jīng)過油細(xì)分離器二次分離后幾乎可被完全濾去,油顆粒大小控制在0.1μm以下,分離效果可達(dá)到排氣含油量不大于5PPM,氣體流經(jīng)濾芯的流速為1~6m/s以下。油細(xì)分離器濾下的油存于底座中央的小圓凹槽內(nèi),再用一根回油管引至機(jī)體進(jìn)氣口側(cè),可避免已被過濾的潤滑油再隨空氣排出。分離后的純凈空氣經(jīng)壓力維持閥送至后冷卻器。油細(xì)分離器底面圖第14頁,課件共34頁,創(chuàng)作于2023年2月氣路循環(huán)及部件氣路系統(tǒng)各組件功能⑥安全閥設(shè)定值:1110+40kpa當(dāng)機(jī)車上的主風(fēng)缸壓力開關(guān)調(diào)節(jié)不當(dāng)或失靈,致使油氣筒內(nèi)排氣壓力高達(dá)1110+40kpa以上時(shí),安全閥內(nèi)的空氣克服彈簧壓力頂起閥桿向外界泄壓,使壓力降至設(shè)定的安全排氣壓力以下。安全閥解剖第15頁,課件共34頁,創(chuàng)作于2023年2月氣路循環(huán)及部件氣路系統(tǒng)各組件功能⑦壓力維持閥設(shè)定值:開啟壓力600±50kpa安裝于油氣筒上方的油細(xì)分離器出口處,其主要功能為:a.啟動(dòng)時(shí)在短時(shí)間內(nèi)建立起潤滑油的循環(huán)壓力,確保機(jī)器的潤滑。b.壓力超過600kpa之后開啟,可降低流過油細(xì)分離器的空氣流速,除確保油細(xì)分離器效果之外,還可保護(hù)油細(xì)分離器,避免因壓差太大而受損。c.逆止功能。當(dāng)停機(jī)后油氣筒內(nèi)壓力下降時(shí),防止主風(fēng)缸內(nèi)壓縮空氣倒流。壓力維持閥閥板與閥口第16頁,課件共34頁,創(chuàng)作于2023年2月氣路循環(huán)及部件氣路系統(tǒng)各組件功能⑧壓力開關(guān)設(shè)定值:400kpa電路斷開300kpa電路接通壓力開關(guān)由進(jìn)氣閥閥座內(nèi)壓力控制,壓縮機(jī)停機(jī)后,油氣筒內(nèi)壓力立即傳至進(jìn)氣閥閥座內(nèi),當(dāng)壓力超過400kpa時(shí),壓力開關(guān)斷開。隨著油氣筒內(nèi)壓力被進(jìn)氣卸荷閥快速卸放,進(jìn)氣閥閥座內(nèi)壓力隨之降低,當(dāng)壓力降至300kpa時(shí),壓力開關(guān)回復(fù)接通,此時(shí)壓縮機(jī)才能再次啟動(dòng),保證了電機(jī)在低負(fù)荷下安全啟動(dòng)。壓縮機(jī)運(yùn)行時(shí),進(jìn)氣閥腔內(nèi)壓力低于大氣壓力,壓力開關(guān)處于接通狀態(tài)。壓力開關(guān)常閉觸頭第17頁,課件共34頁,創(chuàng)作于2023年2月氣路循環(huán)及部件氣路系統(tǒng)各組件功能⑨后冷卻器空氣冷卻器采用輕便高效的板翅式冷卻器,通過離心風(fēng)扇抽入冷卻空氣吹過冷卻器的散熱翅片,與壓縮機(jī)排出的壓縮空氣進(jìn)行熱交換后冷卻,經(jīng)冷卻后將溫度適宜的壓縮空氣送至機(jī)車干燥器進(jìn)入主(儲(chǔ))風(fēng)缸。后冷卻器油冷卻器第18頁,課件共34頁,創(chuàng)作于2023年2月氣路油路油氣混合進(jìn)氣閥卸荷閥空氣濾芯器壓力開關(guān)油冷卻器油冷卻器安全閥壓力維持閥壓縮機(jī)體油細(xì)分離器電機(jī)曲軸溫控閥油過濾器油路流程圖需要冷卻的高溫油不需冷卻的低溫油油路流程圖第19頁,課件共34頁,創(chuàng)作于2023年2月油路循環(huán)及部件油路系統(tǒng)流程工作原理潤滑油系統(tǒng)由油細(xì)分離器、溫控閥、油冷卻器和油過濾器等組成。潤滑油是利用壓差原理進(jìn)行循環(huán),無油泵。由于油氣筒內(nèi)存在壓力,潤滑油從筒內(nèi)流出,經(jīng)過溫控閥分成二路,當(dāng)溫度低于下限(76℃)時(shí),主通路逐漸打開,部分油到油冷卻器冷卻,油溫高于上限(85℃)以上時(shí),全部經(jīng)過油冷卻器冷卻后進(jìn)入油過濾器,過濾后的油再分成二路,一路由機(jī)體下部噴入壓縮機(jī),冷卻壓縮空氣、潤滑螺桿;另一路通道主機(jī)兩端,潤滑軸承組;而后匯集于壓縮室,隨壓縮空氣一起進(jìn)入油氣筒。第20頁,課件共34頁,創(chuàng)作于2023年2月油路循環(huán)及部件油路各組件功能①油冷卻器冷卻器分為前后兩部分,前部為油冷卻器,后部為空氣冷卻器,均采用風(fēng)冷方式。油冷卻器采用板翅式鋁合金結(jié)構(gòu),其冷卻方式與空氣冷卻器相同。用同一冷卻風(fēng)扇進(jìn)行冷卻,其功能是降低潤滑油的溫度,保證機(jī)組的運(yùn)轉(zhuǎn)潤滑可靠穩(wěn)定。油經(jīng)分離后集存于油氣筒底部,油溫接近排氣溫度,如此高溫的油必須進(jìn)入油冷卻器冷卻后才能再次循環(huán)使用,這就是設(shè)置油冷卻器的目的。螺桿空氣壓縮機(jī)不但對(duì)油溫有一定的要求,而且對(duì)油的粘度也有要求。油的粘度偏高,增加功率損失,粘度偏低時(shí),密封效果變差,因此,必須控制噴油的溫度,粘度適中。第21頁,課件共34頁,創(chuàng)作于2023年2月油路循環(huán)及部件油路各組件功能②油過濾器過濾精度:顆粒大小10μm油過濾器是一種紙質(zhì)的過濾器,其功能是除去油中雜質(zhì)如金屬微粒,保護(hù)軸承及轉(zhuǎn)子,減少轉(zhuǎn)子磨損,延長機(jī)器使用壽命。是否更換油過濾器可由其壓差指示器來判斷,如果壓差指示紅色,表示油過濾器阻塞,必須更換。更換濾芯后指示器自動(dòng)復(fù)位。若不及時(shí)更換,則可導(dǎo)致進(jìn)油量不足。排氣高溫跳機(jī)。同時(shí)因油量不足會(huì)影響到軸承壽命。變?yōu)榧t色更換油過濾器,并復(fù)位真空指示器專用拆卸工具第22頁,課件共34頁,創(chuàng)作于2023年2月油路循環(huán)及部件油路各組件功能③溫控閥設(shè)定值:76℃以上冷卻通道開啟,至85℃以上全開油冷卻器前裝一溫控閥,其功能是維持排氣溫度在壓力露點(diǎn)溫度以上,避免空氣中的水汽在油氣筒內(nèi)凝結(jié)而導(dǎo)致潤滑油乳化。剛剛開機(jī)時(shí),油溫低,此時(shí)溫控閥會(huì)自動(dòng)開啟通往機(jī)體的油路,潤滑油不經(jīng)過冷卻器而直接進(jìn)入機(jī)體,若油溫升高到76℃以上,溫控閥逐漸打開通往油冷卻器的通路,溫度升至85℃以上時(shí),直接通往機(jī)體的通路關(guān)閉,潤滑油全部經(jīng)過油冷卻器,冷卻降溫后再進(jìn)入機(jī)體循環(huán)。溫控閥內(nèi)部結(jié)構(gòu)圖第23頁,課件共34頁,創(chuàng)作于2023年2月電路連接及安全操作電路連接電路連接圖將壓力開關(guān)與溫度開關(guān)串聯(lián)后再接入機(jī)車電氣系統(tǒng)的控制回路中。壓力開關(guān)溫度開關(guān)電機(jī)吸合線圈計(jì)時(shí)器第24頁,課件共34頁,創(chuàng)作于2023年2月電路連接及安全操作電路連接螺桿式空壓機(jī)安裝于機(jī)車上的連接圖。477號(hào)線483號(hào)線300號(hào)線第25頁,課件共34頁,創(chuàng)作于2023年2月電路連接及安全操作安全操作①檢查各零部件的聯(lián)接是否有因裝卸運(yùn)輸,安裝等工序造成的有關(guān)部件松動(dòng)、漏油、漏氣等現(xiàn)象出現(xiàn)。如管路接頭、電路和連線接頭,各處聯(lián)接螺栓,兩端聯(lián)軸器緊定螺釘和壓蓋緊定螺釘?shù)?。②按要求接好輸氣管、電源線及地線(接地保護(hù))。③檢查油氣筒視油鏡的油位線,停機(jī)時(shí)油位略高于油位表;工作時(shí)油位應(yīng)處于油位表上下刻線之間為正常。④若空壓機(jī)庫停時(shí)間超過6個(gè)月才運(yùn)用,開機(jī)前應(yīng)拆下進(jìn)氣閥橡膠導(dǎo)管,從進(jìn)氣口加入500g同一牌號(hào)潤滑油后,點(diǎn)動(dòng)電機(jī)后停機(jī),確認(rèn)無誤后再啟機(jī)。⑤首次啟動(dòng)時(shí)檢查電機(jī)旋向是否正確,應(yīng)與電機(jī)旋向標(biāo)志一樣。⑥空壓機(jī)在運(yùn)行中,有時(shí)會(huì)因電源停電,保護(hù)裝置起作用(如溫度過高,有相應(yīng)的溫度開關(guān)起作用)空壓機(jī)會(huì)突然停機(jī),此時(shí)應(yīng)首先切斷電源開關(guān),然后檢查、排除故障。⑦維修和排除故障時(shí),除先切斷電源外,還應(yīng)排空系統(tǒng)內(nèi)的壓力空氣(使其相對(duì)壓力為0)后,才能進(jìn)行維護(hù)和修理(停機(jī)后10分鐘空壓機(jī)內(nèi)的壓力可自行排空。)第26頁,課件共34頁,創(chuàng)作于2023年2月螺桿式空壓機(jī)實(shí)驗(yàn)與故障分析空壓機(jī)實(shí)驗(yàn)空壓機(jī)實(shí)驗(yàn)時(shí),開啟總電源、工作電源,轉(zhuǎn)換開關(guān)至螺桿式,分為打風(fēng)實(shí)驗(yàn)、卸荷實(shí)驗(yàn)、泄漏實(shí)驗(yàn)、溫度試驗(yàn)四部分。螺桿式與NPT5型空壓機(jī)兩用試驗(yàn)臺(tái)第27頁,課件共34頁,創(chuàng)作于2023年2月螺桿式空壓機(jī)實(shí)驗(yàn)與故障分析空壓機(jī)實(shí)驗(yàn)①打風(fēng)實(shí)驗(yàn):啟動(dòng)空壓機(jī),在1500~2000轉(zhuǎn)/分計(jì)時(shí),80~100秒內(nèi)將400L的實(shí)驗(yàn)風(fēng)缸充風(fēng)至900kpa。②卸荷實(shí)驗(yàn):當(dāng)空壓機(jī)停機(jī)時(shí)計(jì)時(shí),空壓機(jī)內(nèi)的壓力降至300kpa以下,空氣濾芯器從有排風(fēng)聲到無聲為止,不應(yīng)超過16秒。③泄漏實(shí)驗(yàn):檢查空壓機(jī)是否有漏油現(xiàn)象,如各管系接頭、油細(xì)分離器、油過濾器、油冷卻器、進(jìn)氣閥、油位表、油封等等。④溫度試驗(yàn):空壓機(jī)打風(fēng)時(shí),用溫槍(溫度測(cè)試器)測(cè)量溫控閥的溫度不能超過87℃。第28頁,課件共34頁,創(chuàng)作于2023年2月螺桿式空壓機(jī)實(shí)驗(yàn)與故障分析空壓機(jī)故障分析①彈性體損壞a.在啟動(dòng)空壓機(jī)時(shí)會(huì)發(fā)出“咯咯”的異音(只有在啟動(dòng)的瞬間有異音)。b.在空壓機(jī)蝸殼內(nèi)會(huì)有細(xì)小紅色的碎渣。彈性體空壓機(jī)蝸殼縫隙處可以觀察到紅色的碎渣第29頁,課件共34頁,創(chuàng)作于2023年2月空壓機(jī)故障分析②進(jìn)氣閥故障a.空壓機(jī)停機(jī)時(shí),進(jìn)氣閥上的卸荷閥將油氣筒內(nèi)的壓力在16秒內(nèi)排放至300kpa以下空氣濾芯器無排風(fēng)聲,但故障時(shí),時(shí)間延長空氣濾芯器繼續(xù)排風(fēng)。b.進(jìn)氣閥閥口關(guān)不嚴(yán)雖然不影響打風(fēng),但停機(jī)時(shí),會(huì)從閥口噴出油氣混合氣體,使進(jìn)氣閥到空氣濾芯器的管路有油流出成液滴狀(有時(shí)也會(huì)有少量潤滑油以能夠滴下為標(biāo)準(zhǔn))。螺桿式空壓機(jī)實(shí)驗(yàn)與故障分析空氣濾芯器進(jìn)氣口油液狀油滴出第30頁,課件共34頁,創(chuàng)作于2023年2月螺桿式空壓機(jī)實(shí)驗(yàn)與故障分析空壓機(jī)故障分析③空壓機(jī)漏風(fēng)漏油現(xiàn)象a.漏風(fēng)現(xiàn)象只有
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