水刀设备用双动超高压增压器自动换向机构

《水刀设备用双动超高压增压器自动换向机构》是南京大地水刀有限公司于2004年12月6日申请的专利,该专利的申请号为2004201094012,公告号为CN2759687,公告日为2006年2月22日,发明人是陈波、程轶伦。 
《水刀设备用双动超高压增压器自动换向机构》公开了一种换向可靠、顶杆不会因受力弯曲、无动密封部件的水刀设备用双动超高压增压器自动换向机构,其特征是主要由传感器(12)、磁钢(8)、弹簧(4)、(5)、顶杆(1)组成,传感器(12)安装在传感器座(11)中,磁钢(8)固定在磁钢座(7)中,磁钢座(7)套装在与传感器座(11)相连的导向座(13)中,磁钢座(7)与螺钉(3)的一端固定相连,螺钉(3)的另一端位于传动块(2)中的导向孔(15)并能在其中移动,顶杆(1)与传动块(2)正对油缸活塞的一端固定相连,弹簧(4)、(5)安装在传感器座(11)和传动块(2)之间。 
2007年,《水刀设备用双动超高压增压器自动换向机构》获得第五届江苏省专利项目奖优秀奖。 
(概述图为《水刀设备用双动超高压增压器自动换向机构》摘要附图  )

水刀设备用双动超高压增压器自动换向机构基本信息

中文名 水刀设备用双动超高压增压器自动换向机构 公告号 CN2759687
公告日 2006年2月22日 申请号 2004201094012
申请日 2004年12月6日 专利权人 南京大地水刀有限公司
地    址 江苏省南京市高淳县阳江镇襟湖桥西 发明人 陈波、程轶伦
分类号 B24C5/00(2006.01) 代理机构 南京天华专利代理有限责任公司
类    别 实用新型专利 代理人 瞿网兰

图1是《水刀设备用双动超高压增压器自动换向机构》的结构示意图。

图2是该实用新型在缸盖上的安装位置的半剖立体结构示意图。

图3是与图2相配的侧视安装结构示意图。

水刀设备用双动超高压增压器自动换向机构造价信息

市场价 信息价 询价
材料名称 规格/型号 市场价
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行情 品牌 单位 税率 供应商 报价日期
卸车增压器 300 m3/h 查看价格 查看价格

13% 天津益斯达燃气设备有限公司
储罐增压器 200Nm3/h 查看价格 查看价格

华祥

13% 南宫市华祥气体设备有限公司
卸车/储罐增压器 3 300Nm /h,PN=1.6MPa 查看价格 查看价格

13% 曲靖沾益区胜利设备容器有限公司
压器 DN15 查看价格 查看价格

盾安阀门

13% 浙江迪艾智控科技股份有限公司
压器 35KV SZ11-1600/35 查看价格 查看价格

13% 南宁安普电力设备有限公司(玉林市厂商期刊)
压器 输入230VAC,输出24VAC; 查看价格 查看价格

13% 蚌埠市佳成自动化科技有限公司
压器 S11-630KVA 10/0.4/KV D,yn11 查看价格 查看价格

13% 重庆宇轩机电设备有限公司
压器 35KV SZ11-800/35 查看价格 查看价格

13% 南宁安普电力设备有限公司(玉林市厂商期刊)
材料名称 规格/型号 除税
信息价
含税
信息价
行情 品牌 单位 税率 地区/时间
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阳江市2022年10月信息价
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阳江市2022年10月信息价
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阳江市2022年9月信息价
材料名称 规格/需求量 报价数 最新报价
(元)
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增压器 三菱/49162-23200|1个 1 查看价格 深圳市康祺发动机配件有限公司 广东   2022-12-05
增压器活塞 三菱/49181-42100|1个 1 查看价格 深圳市康祺发动机配件有限公司 广东   2022-12-05
增压器 三菱/49181-22600|1个 1 查看价格 深圳市康祺发动机配件有限公司 广东   2022-12-05
增压器 三菱/49127-53001|1个 1 查看价格 深圳市康祺发动机配件有限公司 广东   2022-12-05
增压器 三菱/49181-14004|1个 1 查看价格 深圳市康祺发动机配件有限公司 广东   2022-12-05

1、《水刀设备用双动超高压增压器自动换向机构》其特征是主要由传感器(12)、磁钢(8)、弹簧(4)、(5)、顶杆(1)组成,传感器(12)安装在传感器座(11)中,磁钢(8)固定在磁钢座(7)中,磁钢座(7)套装在与传感器座(11)相连的导向座(13)中,磁钢座(7)与螺钉(3)的一端固定相连,螺钉(3)的另一端位于传动块(2)中的导向孔(15)并能在其中移动,顶杆(1)与传动块(2)正对油缸活塞的一端固定相连,弹簧(4)、(5)安装在传感器座(11)和传动块(2)之间。

2、根据权利要求1所述的水刀设备用双动超高压增压器自动换向机构,其特征是所述的传感器(12)为霍尔传感器。

3、根据权利要求1所述的水刀设备用双动超高压增压器自动换向机构,其特征是弹簧(4)套装在螺钉(3)和磁钢座(7)上,其一端与传动块(2)的端面相抵,另一端与导向座(13)的端面相抵,弹簧(5)套装在螺钉(3)上并位于弹簧(4)之中,其一端与传动块(2)相抵,另一端与磁钢座(7)的端面相抵。

4、根据权利要求1所述的水刀设备用双动超高压增压器自动换向机构,其特征是螺钉(3)与磁钢座(7)螺接,在螺钉(3)上螺接有使螺钉(3)与磁钢座(7)保持连接位置的锁紧螺母(6)。

5、根据权利要求1所述的水刀设备用双动超高压增压器自动换向机构,其特征是导向座(13)的外侧设有安装O型密封圈(9)和橡胶垫(10)的环形凹槽。

6、根据权利要求1所述的水刀设备用双动超高压增压器自动换向机构,其特征是磁钢(8)、磁钢座(7)、螺钉(3)、弹簧(4)、(5)、传动块(2)安装在安装腔体(14)中,传感器座(11)安装在安装腔体(14)外,与传感器座(11)相连的导向座(13)伸入安装腔体(14)中,顶杆(1)通过设在安装腔体(14)上的略大于顶杆(1)外径、便于压力油进入安装腔体中使顶杆(1)两端压力一致且弹簧(5)不承受油压的顶杆安装孔伸入安装腔体(14)中。

在水刀设备中超高压增压器是其关键部件,是决定水刀水流速度、保障切割正常进行的关键部件。为了保证获得满意的出水压力,维持其正常工作,增压器必须频繁换向,换向频率为1次/秒,其换向是通过换向机构进行控制的。换向机构一般采用双动感应式自动换向,当缸体中的活塞满行程时,换向机构自动感应,控制换向阀动作,达到换向的目的。2004年12月前已有的换向机构主要由传感器、弹簧、顶杆等关键部件组成,传感器与控制电路相连,控制电路控制换向阀动作,其中弹簧安装在密闭的腔体中,受力较大(承受油压),弹簧寿命不长,顶杆长时间受冲击,易损坏;此外,换向机构还存在动密封,而换向频率为1次/秒,密封件易损坏,发生漏油等故障,故障率高,且维修不便。

水刀设备用双动超高压增压器自动换向机构常见问题

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水刀设备用双动超高压增压器自动换向机构专利目的

《水刀设备用双动超高压增压器自动换向机构》的目的是设计一种换向可靠、顶杆不会因受力弯曲、无动密封部件的水刀设备用双动超高压增压器自动换向机构。

水刀设备用双动超高压增压器自动换向机构技术方案

《水刀设备用双动超高压增压器自动换向机构》其特征是主要由传感器12、磁钢8、弹簧4、5、顶杆1组成,传感器12安装在传感器座11中,磁钢8固定在磁钢座7中,磁钢座7套装在与传感器座11相连的导向座13中,磁钢座7可在导向座13中移动,磁钢座7与螺钉3的一端固定相连,螺钉3的另一端位于传动块2中的导向孔15并能在其中移动,顶杆1与传动块2正对油缸活塞的一端固定相连,弹簧4、5安装在传感器座11 和传动块2之间。

该实用新型还采取了以下技术措施:传感器12为霍尔传感器。

弹簧4套装在螺钉3和磁钢座7上,其一端与传动块2的端面相抵,另一端与导向座13的端面相抵,弹簧5套装在螺钉3上并位于弹簧4之中,其一端与传动块2相抵,另一端与磁钢座7的端面相抵。

螺钉3与磁钢座7螺接,以便于调整磁钢8与传感器12之间的感应距离,在螺钉3上螺接有使螺钉3与磁钢座7保持连接位置的锁紧螺母6。

导向座13的外侧设有安装O型密封圈9和橡胶垫10的环形凹槽。磁钢8、磁钢座7、螺钉3、弹簧4、5、传动块2安装在安装腔体14中,传感器座11安装在安装腔体14外,与传感器座11相连的导向座13伸入安装腔体14中,顶杆1通过设在安装腔体14上的略大于顶杆1外径、便于压力油进入安装腔体中使顶杆1两端压力一致且弹簧5不承受油压的顶杆安装孔伸入安装腔体14中。

水刀设备用双动超高压增压器自动换向机构有益效果

1、弹簧寿命长,顶杆不会受力弯曲。因为液压油可以从顶杆安装小孔的缝隙中进入换向机构的安装腔体,使得顶杆两端的压力一致,换向弹簧不承受油压,因而可以做得较软,延长了弹簧的寿命,另外,由于顶杆的受力也很小,避免了因长期受力而弯曲。

2、采用霍尔传感器,只对磁场有感应,这样,采用低碳不锈钢制作传感器座(不会被磁化,因而不会发生误检现象),可以将传感器置于换向机构腔体之外,磁钢置于腔体之内,这样就避免了因为磁钢要伸出腔体外而引起的动密封问题,延长了密封件的使用寿命。

3、换向准确可靠。永磁体的磁性非常稳定,并且传感器座用铜材或低碳不锈钢等非磁性材料制成,不会发生磁化,因此感应效果稳定可靠。

4、制造、装配容易。该换向机构无动密封部件,对表面粗糙度要求不高,由于有弹簧的缓冲作用,对所有零件在长度方向上的尺寸精度要求也不高。

5、维修方便。拆卸时只需要将传感器座打开,就可以将换向部件全部取出而无需将油缸与缸盖拆开。

如图1、2、3所示。

《水刀设备用双动超高压增压器自动换向机构》包括密闭的安装腔体14,安装腔体14位于增压器缸盖上,主要由传感器12(为霍尔传感器)、磁钢8、弹簧4、5、顶杆1组成,传感器12安装在传感器座11中并与换向器控制电路相连,换向器控制电路可采用与2004年12月前已有技术完全相同的控制电路。磁钢8、磁钢座7、螺钉3、弹簧4、5、传动块2均安装在安装腔体14中,传感器座11安装在安装腔体14外,与传感器座11相连的导向座13伸入安装腔体14中。磁钢8固定在磁钢座7中,磁钢座7套装在与传感器座11相连的导向座13中,导向座13伸入安装腔体14之中,磁钢座7与螺钉3的一端固定相连,螺钉3带凸台16的另一端位于传动块2中的导向孔15并能在其中移动,顶杆1与传动块2正对油缸活塞的一端固定相连,弹簧4套装在螺钉3和磁钢座7上,其一端与传动块2的端面相抵,另一端与导向座13的端面相抵,弹簧5套装在螺钉3上并位于弹簧4之中,其一端与传动块2相抵,另一端与磁钢座7的端面相抵。螺钉3与磁钢座7螺接,以便于调整磁钢8与传感器12之间的感应距离,在螺钉3上螺接有使螺钉3与磁钢座7保持连接位置的锁紧螺母6。在导向座13的外侧还设有安装O型密封圈9和橡胶垫10的环形凹槽。

该实施例的顶杆1通过设在安装腔体14上的略大于顶杆1外径的顶杆安装孔伸入安装腔体14中,便于压力油进入安装腔体中使顶杆1两端压力一致且弹簧5不承受油压。

该实用新型的工作过程为:该实用新型被安装在缸盖之中的,霍尔传感器12被封装在传感器座11之中,磁钢8被固定在磁钢座7之中,在弹簧4的作用下,顶杆1处于最大伸长位置,传感器12与磁钢8距离最远,传感器12不能探测到磁钢8,不发出换向信号,油缸中的活塞按原方向运动,活塞继续运动,当行程结束时,活塞将顶杆1顶入缸盖之中,顶杆1推动传动块2,此时弹簧5压缩产生的弹力,推动固定于螺钉3上的磁钢座7向左靠近传感器12的方向运动,紧定螺母6的作用是紧固磁钢座7,防止它发生位移或脱落,当磁钢8移动到与传感器相距6毫米左右时,传感器12将会检测到磁钢8并发出换向信号,驱动换向阀改变液压油流向,达到换向的目的。由于从发生感应到换向完成有一定的延时,使得活塞仍会向前运行一段,当磁钢座7与传感器座11发生接触后仍向前推时,弹簧5被压缩,此时,顶杆1的压力大于弹簧5推动磁钢座7移动所需的力,就使得螺钉3被迫沿传动块2中的导向孔15向右移动,使得顶杆1仍有向前的余地,不会发生硬接触导致顶杆1被顶弯,这样就保证了换向机构的安全。O型圈9橡胶垫10安装在传感器座的环槽中作为密封件,防止缸体中的油泄漏。

2007年,《水刀设备用双动超高压增压器自动换向机构》获得第五届江苏省专利项目奖优秀奖。

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除低成本切割外,水刀还被认为是世界上功能最多样、增长速度最快的加工技术(根据 Frost & Sullivan 和Market Intelligence Research公司的报告)。水刀在全球范围内广泛用于高产量应用。它与其它技术(铣床、雷射、EDM、等离子和刨床)相辅相成。水刀切割不使用有毒气体或液体,不会产生有毒的物质或蒸汽。水刀切割表面不留任何HAZ或机械变形。它是一种真正的多功能 、高效率冷切割技术。

水刀已经证明自己可以完成其它技术无法处理的工作。从在石材、玻璃和金属上切割极薄的细节,在钛合金上快速钻孔,切割食品、直至对饮料和溶液进行杀菌消毒,水刀已经证明了它独一无二的价值。

人类自古就利用水流的冲击力,制成水车、水磨等水力机械。如果水流从高压水枪中喷出,其冲击力就更大。前苏联用于采煤工业,名曰水力采煤。高速喷出的水流受阻于煤层,速度骤然下降,顷刻间会产生足够大的冲击力,使煤层出现脆性断裂,完成采煤作业。受此启发,前苏联科学家开发出高压水喷流切割技术,而美国公司取得了此项技术的专利权,使之商品化。

普通水经过一个超高压加压器,将水加压至4,000 bar (60,000psi),然后通过一个细小的喷嘴(其直径为0.004英寸至0.016英寸),可产生一道每秒达915公尺(约音速的三倍)的水箭,此道水箭可做各种表面处理及切割各种非金属物质如纸类、纸尿裤、玻璃、纤维、海绵等。

而针对要切割金属及较硬的材质如各种石材、玻璃、陶瓷、磁砖等材质时,福禄另开发出具专利及更完善的设计,就是将砂料与水箭混流以增强其切割能力,此种高速度的加砂水刀几乎可切割任何材质。

要做到这点,对水、管道、喷口都有比较高的需求。如管道,水刀是用高压工具把水加压后射出来的,必须拥有极高的压力才能把坚硬的切割材料切开,所以管道必须能承受极高的压力,这个压力远远大于700兆帕,因为薄钢板(被切割材料)本身就能承受700兆帕的压力。

其次,水刀用的水完全没有杂质是不对的。因为水压远远大于700兆帕,那么对于管道等密封设备而言,无论密封性能多么好,纯水总会使它们磨损而渗漏。为了解决这个问题,水刀用水就要加入5%的可溶性乳化油,提高密封效果。对于高压泵,也要加入一些油液提高其密封性能。

上面说过了,水刀的喷嘴是用硬质合金、蓝宝石等材料做成的,喷口直径仅0.05毫米,而且孔内壁光滑平整,能承受1700兆帕的压力,所以喷出来的高压水能像刀一样切割材料。有些水还加入了一些长链聚合物,如聚乙烯氧化物,增加水的"黏度",使喷出的水犹如一条"细线"。

它的加工精度高,切割宽度只有0.1-0.8毫米,可以加工型面复杂的零部件。加工后的零部件切口光滑整齐,无须修整。尤其对易热变形材料的加工,"水刀"更具独特优越性。

"水刀",正因为它不是刀,它不像刀具那样存在磨损问题,掺入水喷流中的磨料和废水可回收使用,设备又较为简单,加工成本低廉。加工过程中引起的振动和噪声都很小,切屑量仅是机械加工的15%-20%,并且碎屑随水流走,不会飞扬伤及操作者,才开拓了广阔的用武之地。对复合材料的切割是加工中的棘手问题。如采用传统的加工方法,会出现分层和撕扯现象,而"水刀"正是解决这个问题的理想工具。用"水刀"来清除部件的陶资涂层,效果优于机械方法和化学方法。"水刀"可用于冲孔,粉碎材料。船体及螺旋桨表面的附着物,化工管道中的积垢,用"水刀"来清洗也很方便。

"水刀"还可以用于外科手术。〔东京大学医学院用压强0.7兆帕的"水刀"在家兔身上做试验,表明它可用于肝、肾等器官的手术,不会损伤周围组织,也不易引起感染。〕。

超高压水刀能切割何种材料?

超高压水刀可切割各种厚、坚硬之材料:如不锈钢、铝、铜、钢铁、大理石、合金金属、玻璃、塑料、陶瓷、磁砖及各种可看得到之材料。"para" label-module="para">

水刀切割所能达到的精度为何?"para" label-module="para">

其切割工件之精度介于0.1mm~0.25mm之间。工件之精度决定于机器之精度、切割工件之大小及厚度。

水刀的切割缝隙有多宽?

需视切割工作材质大小厚薄与所使用的喷嘴而定。一般而言,加砂切割之切口约为1.0mm至1.2mm。随着砂刀管的直径扩口,其切口也就愈大。

利用水刀切割会产生什么样的斜边?

所运转之切割速度决定其斜边品质。大部份所看到好的切割品质之单侧斜边为0.1mm左右。

何种材料应该使用水刀切割?

一般而言,以复杂图案、厚、难切、易碎与怕热之材料,最适合使用水刀切割为加工设备。

水刀与雷射之比较?

雷射切割是一种提高产能的制造法,当然也是有它的用途。而水刀在某些方面确实是优于雷射:

a.没有切割厚度的限制

b.像黄铜、铝等反射性材质亦可切割

c.无需投入热能,所以不会燃烧或产生热效应

d.当您变更切材时,您唯一所需变更的是切割速度;而不须变更气体、聚焦或其它对象

e.可容易安装更多的切割头来增加产能

f.雷射设备的保养更专业化且困难度较高

g.您只需以购买雷射设备1/2至1/3之价格就可拥有一套完整的水刀设备。

水刀与线切割之比较?

线切割十分精确但是切割速度非常的慢,它需要导电体材且会产生热效应。

水刀与铣削之比较?

您若是要切割工件的外围及打孔,与其用盲孔、钻孔及螺纹方式,还不如选择速度更快、更容易安排及更便宜的砂刀。其主要原因是我们只须水切割一次加工即可完成工件之切割,而不必将所有的金属磨成碎片。当需要切割高精度的工件时,砂刀是可用来生产接近成品的工具机,一次加工即可且不会产生热效应。除此之外,砂刀所产生的废料通常也是比较有价值的,因为它是整片形式而非碎屑,可再次利用。

水刀与电弧及火焰切割之比较?

显而易见的,Plasma属于热加工过程,会使成品产生热效应。而使用砂刀其表面的处理通常会比较好,在工件的背面不会有浮渣,可减少二次加工。砂刀切割没有厚度的限制,且切割图形之排版间距可缩小以节省材料成本。

一套完整的水刀切割设备应包含?

超高压泵、水刀切割头装置、数控切割台、电脑控制柜。

五轴水切割技术

由于能量梯度的作用,激光、气体等离子、射流等切割手段在切面越深时(距喷嘴越远),切割能力越差,所以所形成的切割面往往不垂直于工件表面,被称之为切割斜度,这是所有切割手段的一个固有缺陷。虽然通过提高切割能量或降低切割速度可以部分减小切割斜度,但依然存在不能完全垂直切割的问题。于是,可倾斜切割头的设想于1997 年被提了出来,目前国际上已有商用产品,这是解决切割斜度,提高精度最直接有效的方法。其原理是通过在原有三轴平台的基础上再增加2 个旋转轴,刀头可向任何方向摆动,并利用预先在系统中设置的斜度模型,通过对切割轨迹的实时计算,再根据被切工件的材料与厚度进行修正,在切割的过程中不断地摆动切割头,使得切割出来的工件达到完美的无斜度状态。

为了更好地减低成本,工程师们和制造商们不断地探索,现在水刀能做到很有效地降低成本以创更大利润。因此有必要学多一些水刀的应用技术以采用最低的切割成本去创造更大利润。

在切割成本而言,水刀加工业被认为是最万能的和最快速成长的行业,除了上述之外,水切割机是目前在世界上最高产能的一种机器,它优于其他的加工技术,如火焰切割,等离子加工,激光加工,电火花加工,车铣刨加工等。同时,水切割不会产生有害的气体或液体,不会在工件表面产生热量,它是真正的多功能的,高效率的,冷切割加工。

水刀切割展示出它能做一些其他简单的工艺不能完成的加工,它可以在钛上打孔,可在石头或玻璃上切割各种花样,这些都表现出了水刀自身的独特性。它在切割材料时没有产生热,在这种冷态加工过程中,它产生的超音速的水箭射在切割材料表面时能达到理想的效果,水与沙的混合,更加增强了其切割能力。

高压水是怎样产生的

这基本原理是既简单又复杂。水射流是从加压泵开始,通过高压管,然后从切割喷头射出来。非常简单的解释。然而,它是经过了十分复杂的设计,才能产生60000PSI的压力。在设计过程中,有处小小的渗漏都会对部件持久地侵蚀导致损坏。所以生产商和工程师们会小心地处理高压材料的加工工艺,利用特殊的科技组合这种机器。使用者只需要知道基本的操作知识。

切割机在1982年应用在工业上,最早的在1970年就已出现,在工业上主要是应用在汽车,航空,玻璃行业,从这些切割中不断的提高精确度。磨料切割机的压力可达到55,000PSI,这种高压水通过一个细小的喷嘴以762m/s 的速度射出,这种速度是音速的2.5倍。

把石榴沙混入这种高速度的水射流中,通过在混合管中混合,然后以305M/秒的速度直接从沙管中射出到被加工的材料,这种切割过程其实是一种磨碾切割的过程,这种力量和动作都是由水产生的。

1、 可切割范围广

可以切割绝大部分材料,如:金属,大理石,玻璃 等等。

2、 切割质量好

平滑的切口,不会产生粗糙的,有毛刺的边缘。

3、 无热加工

因为它是采用水和磨料切割,在加工过程中不会产生热(或产生极少热量),这种效果对被热影响的材料是非常理想的。如:钛。

4、 环保性

这种机器采用水和沙切割,这种沙在加工过程中不会产生毒气,可直接排出,较环保。

5、 无需更换刀具

你不需要更换切割机装置,一个喷嘴就可以加工不同类型的材料和形状,节约成本和时间。

6、 减少毛刺

采用磨料砂的水刀切割,切口只有较少的毛刺

7、 编程迅速

程序主要是由CAD制图软件生成,你可以在layout中随意设计线图,或输入从其他软件中生成的DXF文件,另外,机器支持第三方软件,如nesting嵌套排版软件(用于把图形在工件中添满,能最大限度地减少工件损耗) .

8、 快速的编程

可以把其他软件生成的程序调入机器,它能够从CAD建立起刀具路径,并能把刀头的精确定位和切割速度在超过2,000点/英寸(800点/cm)计算出来,你需要做的只是指定你要切割的材料和厚度,其他的工作交给机器去完成.

9、 与其他设备组合,可以进行分别操作.

水切割机可和其他的加工设备组配(如钻削头),充分利用其性能,优化材料利用程度.

10、 减少调整次数

对工件只需要很小的侧压就能固定好,减少复杂的装夹带来的麻烦.

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