具体实施方式

下面结合附图中的实施例对发明作进一步的描述，以使本发明的优点和特征能更容易被本领域技术人员理解，从而对本发明的保护范围做出更加清楚明确的界定。

本发明涉及一种基于液压驱动的立井施工迈步式模板及管路布置，模板包括两部分，一是撑靴部分，由撑靴油缸活塞杆的伸出或收回实现撑靴撑紧混凝土井壁或脱离井壁，由迈步油缸活塞杆的伸出或者收回实现上撑靴和下撑靴的移动，上撑靴油缸、迈步油缸和下撑靴油缸的交替动作实现撑靴迈步式行走，二是模板部分，模板由钢丝绳悬吊在下撑靴下方，通过下撑靴的下移带动模板的向下行走，逐步完成立井井壁的砌筑。利用导轨实现液压管路的随动布置，避免液压管路大面积暴露在外面。液压系统通过顺序回路防止误操作，避免因误操作导致装备脱离井壁掉落。

上撑靴部分包括上撑靴1、上撑靴油缸4（每组三个）、迈步油缸上端法兰5（四个）、导轨8（两个）、导轨法兰7（两个）。上撑靴1是由两个上撑靴块组成的与立井内径相仿的环形体，两个上撑靴块由上撑靴油缸4连接，由上撑靴油缸4活塞杆的伸出或收回改变上撑靴1的周长，实现上撑靴1撑紧混凝土井壁21或脱离混凝土井壁21。迈步油缸上端法兰5通过螺栓固定在上撑靴1内壁上。导轨法兰7用于连接导轨8与上撑靴内壁。

下撑靴部分包括下撑靴10、下撑靴油缸12（每组三个）、迈步油缸下端法兰16（四个）、导向轮调节机构6。下撑靴10是由两个下撑靴块组成一个与立井内径相仿的环形体，两个下撑靴块由下撑靴油缸12连接，由下撑靴油缸12活塞杆的伸出或收回改变下撑靴10的周长，实现上撑靴10撑紧混凝土井壁21或脱离混凝土井壁21。导向轮调节机构6包括导向轮13、导向轮支架14、弹簧调节装置15等，其作用是通过弹簧调节装置15调节导向轮13与导轨8之间的间隙。弹簧调节装置15中，调节操作旋钮，使弹簧轴在导向轴套内上下运动，推动导向轮支架14带动导向轮13相对导轨8移动，从而消除导向轮13与导轨8之间的间隙。

迈步油缸9上端与迈步油缸上端法兰5用球铰连接，迈步油缸9下端与迈步油缸下端法兰16也用球铰连接，以保证上撑靴1或下撑靴10缩回时迈步油缸9分别与迈步油缸上端法兰5和迈步油缸下端法兰16绕球心相对转动。由迈步油缸9活塞杆的伸出或收回实现上撑靴1和下撑靴10向下移动。

模板部分包括模板23、模板油缸25、浇筑漏斗22。模板23是由两个模板块组成一个与立井内径相仿的环形体，两个模板块一侧由模板油缸25连接，另一侧由机械连接。由模板油缸25活塞杆的伸出或收回改变模板的周长，实现模板撑紧混凝土井壁21或脱离混凝土井壁21。浇筑漏斗22在模板23对正后可进行混凝土浇筑。

液压系统主要由液压站、上撑靴回路、下撑靴回路、迈步回路和模板回路组成。泵站包括油箱、进油过滤器、回油过滤器、主泵、卸荷阀阀块、卸荷手柄、电机、第一单向阀、第二单向阀、辅泵、第一溢流阀、第二溢流阀。液压系统采用先导机液控制。先导控制回路包括先导回路Ⅰ、先导回路Ⅱ、先导回路Ⅲ、先导回路Ⅳ。先导回路Ⅰ包括第一操纵杆、第二操纵杆、第一截止阀、第一顺序阀和第三单向阀，第一操纵杆和第二操纵杆并联，第一截止阀和第一顺序阀并联，第一操纵杆和第二操纵杆并联回路与第一截止阀和第一顺序阀并联回路进行串联。先导回路Ⅱ包括第三操纵杆、第四操纵杆、第二截止阀、第二顺序阀和第四单向阀，第三操纵杆和第四操纵杆并联，第二截止阀和第二顺序阀并联，第三操纵杆和第四操纵杆并联回路与第二截止阀和第二顺序阀并联回路串联。先导回路Ⅲ包括第五操纵。先导回路Ⅳ包括第六操纵杆、第七操纵杆、第八操纵杆、第九操纵杆、第十操纵杆和梭阀组，第六操纵杆、第七操纵杆、第八操纵杆、第九操纵杆通过梭阀与第十操纵杆并联。主油回路包括主油回路Ⅰ、主油回路Ⅱ、主油回路Ⅲ、主油回路Ⅳ。主油回路Ⅰ包括第一主阀、第二主阀、上撑靴油缸组Ⅰ、上撑靴油缸组Ⅱ、液压锁、蓄能器Ⅰ、蓄能器Ⅱ、压力表一、压力表二。第一主阀和上撑靴油缸组Ⅰ串联，第二主阀和上撑靴油缸组Ⅱ串联，第一主阀和上撑靴油缸组Ⅰ串联回路和第二主阀和上撑靴油缸组Ⅱ串联回路并联，压力表一和蓄能器Ⅰ分别连接上撑靴油缸组Ⅰ进油口处，压力表二和蓄能器Ⅱ分别连接上撑靴油缸组Ⅱ进油口。主油回路Ⅱ包括第三主阀、第四主阀、下撑靴油缸组Ⅰ、下撑靴油缸组Ⅱ、蓄能器Ⅲ、蓄能器Ⅳ、压力表三、压力表四。第三主阀和下撑靴油缸组Ⅰ串联，第四主阀和下撑靴油缸组Ⅱ串联，第三主阀和下撑靴油缸组Ⅰ串联回路和第四主阀和下撑靴油缸组Ⅱ串联回路并联，压力表三和蓄能器Ⅲ分别连接下撑靴油缸组Ⅰ进油口，压力表四和蓄能器Ⅳ分别连接下撑靴油缸组Ⅱ进油口。主油回路Ⅲ包括第五主阀、模板油缸组、压力表五。第五主阀和模板油缸组串联，压力表五和蓄能器Ⅴ分别连接模板油缸组进油口。主油回路Ⅳ包括第六主阀、第七主阀、第八主阀、第九主阀和迈步油缸组。第六主阀、第七主阀、第八主阀、第九主阀分别和迈步油缸组的油缸串联，第六主阀、第七主阀、第八主阀、第九主阀和迈步油缸组的油缸串联后并联。先导回路Ⅰ和所述主油回路Ⅰ组成上撑靴回路实现上撑靴撑紧或者脱离井壁；先导回路Ⅱ和主油回路Ⅱ组成下撑靴回路实现下撑靴撑紧或者脱离井壁；先导回路Ⅲ和主油回路Ⅲ组成模板回路实现模板靴撑紧或者脱离井壁；先导回路Ⅳ和主回路Ⅳ组成迈步回路实现上撑靴1和下撑靴10向下移动。所述上撑靴回路、下撑靴回路、模板回路和迈步回路相互并联设置。

采用顺序阀避免了上撑靴和下撑靴油缸同时收回的误操作，保障操作可靠性。如图4所示，第一顺序阀和第二顺序阀并联设置。第一顺序阀的进油口v1与第三换向阀的f端连接，出油口v3与第一操纵杆和第二操纵杆的h1、h2连接，外控口w11与下撑靴油缸组Ⅰ无杆腔进油口w12连接。只有当下撑靴油缸组Ⅰ充满高压油即下撑靴处于撑紧状态，第一顺序阀才能打开，完成上撑靴收回动作。第二顺序阀的进油口v2与第三换向阀的g端连接，出油口v4与第三操纵杆和第四操纵杆的h3、h4连接，外控口w21与上撑靴油缸组Ⅰ无杆腔进油口w22相连。只有上撑靴油缸组Ⅰ内充满高压油即上撑靴撑紧状态，第二顺序阀才能打开，完成下撑靴收回动作。用截至阀并联顺序阀，解决上撑靴和下撑靴油缸组初始压力为零无法打开顺序阀的问题。

在液压缸和蓄能器之间设置单向阀，使液压油只能单向从蓄能器流向液压缸，防止顺序阀泄露导致液压缸无杆腔压力降低，并在液压锁入口端和蓄能器之间设置单向阀，用来给蓄能器充液压油。如图5所示，上撑靴油缸组和下撑靴油缸组的无杆腔进油口x1、x2、x3、x4分别与第一主阀p1、第二主阀的p2、第三主阀的p3、第四主阀的p4连接，上撑靴油缸组和下撑靴油缸组的有杆腔进油口y1、y2、y3、y4分别与第一主阀q1、第二主阀的q2、第三主阀的q3、第四主阀的q4连接,蓄能器Ⅰ、蓄能器Ⅱ、蓄能器Ⅲ、蓄能器Ⅳ的进油口z1、z2、z3、z4分别与压力表一、压力表二、压力表三、压力表四连接。用上撑靴油缸组Ⅰ的工作为例来说明此回路的工作原理，当第一主阀处于左位，高压油经第一主阀p1口 进入x1口，液压锁被打开，高压油进入上撑靴油缸组Ⅰ的无杆腔，同时单向阀①被打开，单向阀②、单向阀③、单向阀④关闭，向蓄能器Ⅰ充高压油。当压力表一的压力值达到预定值，通过第一操纵杆使第一主阀处于中位，上撑靴油缸组Ⅰ保压。当上撑靴油缸组Ⅰ压力降低时，单向阀②、单向阀③、单向阀④打开，单向阀①关闭，蓄能器Ⅰ向上撑靴油缸组Ⅰ供油。如果第二顺序阀泄露，蓄能器Ⅰ压力降低，单向阀②、单向阀③、单向阀④关闭，上撑靴油缸组Ⅰ压力保持不变。

吊盘经钢丝绳吊起，吊盘上设有液压站和操纵机构。液压管路从液压站经导轨，一处到下撑靴油缸、上撑靴油缸和迈步油缸，一处到模板油缸。第一主阀、第二主阀、第六主阀、第七主阀、第八主阀、第九主阀安装在上撑靴上，第三主阀、第四主阀安装在下撑靴上，第五主阀安装在模板上。上撑靴回路包括上撑靴油缸组Ⅰ回路、上撑靴油缸组Ⅱ回路。上撑靴油缸组Ⅰ回路是由液压管路从第一主阀沿上撑靴直接连接上撑靴油缸组Ⅰ，上撑靴油缸组Ⅱ回路是液压管路从第二主阀沿上撑靴直接连接上撑靴油缸组Ⅱ。迈步回路包括迈步油缸Ⅰ回路、迈步油缸Ⅱ回路、迈步油缸Ⅲ回路、迈步油缸Ⅳ回路。迈步油缸Ⅰ回路是液压管路从第六主阀沿上撑靴到迈步油缸Ⅰ，然后从迈步油缸回到第六主阀，再从第六主阀沿着上撑靴连接迈步油缸Ⅰ。迈步油缸Ⅱ回路是液压管路从第七主阀沿着上撑靴直接连接迈步油缸Ⅱ。迈步油缸Ⅲ回路是液压管路从第八主阀沿上撑靴到迈步油缸Ⅲ，然后从迈步油缸Ⅲ回到第八主阀，再从第八主阀沿着上撑靴连接迈步油缸Ⅲ。迈步油缸Ⅳ回路是液压管路从第九主阀沿着上撑靴直接迈步油缸Ⅳ。所述下撑靴回路包括下撑靴油缸组Ⅰ回路、下撑靴油缸组Ⅱ回路。下撑靴油缸组Ⅰ回路是液压管路从第三主阀沿下撑靴直接连接下撑靴油缸组Ⅰ。下撑靴油缸组Ⅱ回路是液压管路从第四主阀沿下撑靴直接连接上撑靴油缸组Ⅱ。所述模板回路是液压管路从第五主阀沿着模板直接连接模板油缸组。

立井施工浇筑混凝土井壁时，利用上支撑靴和下支撑靴将模板固定在井壁上，完成一个完整段高的浇筑，待整段混凝土凝固后，钻眼放炮准备出矸，工作面出矸到模板的段高时，快速安装液压阀和连接液压管路，工作人员站在液压站上完成以下动作：上撑靴油缸撑靴和收回过程、迈步油缸迈步和收回过程、下撑靴油缸撑靴和收回过程、模板油缸撑紧和收回过程。上述四个回路的组合可以实现系统驱动的机构行走移动和撑壁保持固定。

上述实施例只为说明本发明的技术构思及特点，其目的在于让熟悉此项技术的人士能够了解本发明的内容并据以实施，并不能以此限制本发明的保护范围。凡根据本发明精神实质所作的等效变化或修饰，都应涵盖在本发明的保护范围之内。