近年來，中國加快了傳統生產行業的機器替代步伐。在混凝土管樁生產線的工藝布置中，配置管樁生產專用起重機是必不可少的。管樁生產專用起重機采用雙梁雙車橋式起重機形式，吊鉤下懸掛自動夾吊梁。針對管樁生產工況的特點，起重機應滿足設計工況的要求。
一、 工作條件和技術參數
混凝土管樁的生產通常是三班不間斷生產。生產車間的噪音和濕度大，蒸制車間的環境溫度高，流水線的生產效率相對較高。考慮到效率因素，起重機駕駛員更渴望操作，經常采用大車運行機構反向運行的制動模式，并且包括起重機在內的設備可靠性高，不允許出現任何故障，一旦發生故障，整個生產線都會很尷尬。自動夾具的通用性、安全可靠性和使用壽命要求相對較高。通常的管樁直徑為φ400~φ800mm，管樁長度為10~15m，管樁規格較多，自動夾具需要生產各種規格的普通管樁。同時，自動夾鉗提升梁與車間內的起重機一起三維運行。移動夾緊的樁模時，要求自動夾具必須安全可靠。自動夾具不應在空中打開，以免發生事故。自動夾具提升梁應能夠在小車運行方向上準確定位模具。當推車停放時，不允許自動夾緊提升梁的前部和后部，這使得自動夾具難以快速定位和夾緊模具。根據工況特點，起重機的主要技術參數為：QE雙車橋式起重機，整機工作水平應為A7~A8，作業方式為室內作業，起吊重量可根據“管樁+管模”8t+8t、10t+10t、16t+16t、20t+20t的質量選擇，起吊速度為13~15m/min，小車速度為30～45m/min，小車速度為110～120m/min。圖1是用于管樁生產的專用起重機的示意圖。
二、設計要點
2.1起升機構
在選擇起重電機時，應考慮高環境溫度、高濕度和機械工作水平M7~M8的實際操作條件。起重電機必須通過熱檢查進行計算。在選擇提升減速器時，應考慮機構頻繁啟動和制動的特點。應使用硬化齒輪減速器。減速器的徑向負載、高速軸的輸入功率和低速軸的輸出扭矩處于工作水平M7~M8。需要滿足要求。由于硬齒減速器的低速軸端外表面一般為42CrMo，因此與減速器低速軸端的外齒輪嚙合的卷筒內圈材料應與ZG42CrMo相匹配，通常起重機在卷筒內起吊。齒盤由ZG340-640制成。如果ZG340-640仍然用于特種樁機生產的提升卷筒的內齒輪板，使用后磨損量將超過正常值，并將發生斷齒事故。
起升制動器是起升機構的安全裝置，應使用單推桿液壓制動器。由于管樁生產的專用起重機吊鉤懸掛自動夾鉗提升梁，制動器沒有空載時間，因此提升制動器的工作水平更高。考慮到管樁的實際生產，制動力矩高于GB。/T 3811-2008《起重機設計規范》推薦的安全系數約高25%，以滿足管樁生產的長周期無故障使用。
2.2小車操作機構
管樁生產專用起重機采用雙梁雙小車形式。兩個小車的排列距離是固定的（一般間距為6~8m），因此小車運行機構僅用于小行程調節（一般行程不大于2m）。可以看出，小車運行機構的工作水平僅為M4～M5，不需要與整機的工作水平匹配或緊密匹配。
2.3大車運行機構
由于追求管樁的生產，起重機維護人員在實際工作中一般會放松車輛運行機構的制動器，起重機駕駛員使用反向操作強制停車，以達到瞬時停車的目的。然而，這種粗暴的操作模式會對車輛運行機構的電機、減速器、車輪等部件造成很大的沖擊損壞。因此，在設計大車運行機構時應注意以下幾點：
1） 電機的功率選擇必須滿足M8工作系統的要求。建議使用變頻電機。變頻控制車的操作可以大大改善由于反向操作模式而導致的強制停車的后果；
2） 在滿足高速軸輸入功率和輸出扭矩的基礎上，建議增加減速器低速軸、平鍵和軸承的直徑（一般承載能力需要增加30%左右），以避免減速器在使用過程中扭曲。低速軸斷裂的事故；
3） 輪對還應增加主動輪軸頭的直徑和平鍵規格，并提高車輪的材料等級。通常用于架橋機的ZG340-640改為ZG50SiMn，車輪踏面淬火改為整體熱處理。提高車輪的耐磨性和使用壽命。
2.4橋梁
用于特殊生產管樁的橋梁由兩個平行布置的主梁和兩個端梁組成，分別安裝在大車軌道的兩側。在設計主梁時，由于提升速度比較大，吊裝荷載動荷載系數比較大，應充分考慮主梁的疲勞強度：因為大車的運行速度很快，有一種逆向行駛的方式來強制停車。壞習慣應該是嚴格的水平剛度要求：由于兩輛車之間的距離是一個固定值，并且自動夾緊提升梁懸掛在吊鉤上，因此兩輛車不存在意外接近的問題，因此可以每隔一段時間安排汽車自身重量和提升載荷強制模型計算。
第三，技術創新
3.1鉸接擺臂的創新使用
大車運行速度一般為110~120m/min。如果自動夾具靠近管模，它將突然停止。提升梁將在大車運行方向上前后擺動，使自動夾具難以快速準確定位。搖動設備。防晃裝置采用擺臂形式（見圖2），上端通過雙向（大車運行方向和提升方向）與下框架連接，下端通過銷軸與吊梁上方的連接座連接，該設計既能滿足吊梁的快速準確定位，而且還確保了上鉸鏈點和下鉸鏈點的可靠和安全的結構。如果擺臂上端在小車運行方向上沒有鉸鏈結構，則當小車突然停止時，擺臂上端受到慣性力產生的彎矩，導致擺臂上端的接頭焊縫開裂或焊接應力交叉處的母材開裂。骨折
3.2合理使用車輪制動器
由于在運輸時車的運行機構的制動器被放松，當電源關閉時，起重機不能自動制動和停止（例如，當大車高速行駛時，突然遇到停電或停電，因為此時沒有大車。制動器的作用是，起重機在慣性的作用下會直接撞到車間末端的大車停車位。這種事故會給安全生產帶來事故。因此，電動車輪制動器（常閉）在設計時必須安裝車輪制動器，一旦電源關閉，車輪制動器會自動夾緊車輪。車輪制動器用作安全裝置，而不是制動器運行機構。車輪制動器的電氣控制與整個機器的電源是否關閉有關，與車輛的運行機構是否運行無關。在意外停電或停電的情況下，車輪制動器將保持大車車輪并作為安全停止。
3.3管樁生產所需的自動夾具的創新設計
自動夾緊提升梁懸掛在管樁生產專用起重機的吊鉤下。根據管樁生產的工藝安排，每道工序單獨或組合安裝各種自動夾具。
1） 離心和蒸鍍工藝在工藝布置中，離心和蒸鍍膜工藝位于同一個跨地板車間內，卡式自動夾具布置在該車間內。管樁的長度通常為15m或更短。采用四個卡箍，吊梁長度10.5m，可滿足φ400～φ800mm各類管樁離心、蒸壓所需的起吊作業。如圖1所示，卡夾可以將模具固定在上蓋模具的滾輪上，從而承載整個模具，打開上蓋模具或關閉上蓋模具，分別將模具提升到離心機上進行離心，離心完成后，將模具放入蒸槽中進行蒸蒸。
2） 開模、送料和合模過程需要卡夾，以啟動模具和合模流程；進料過程需要攜帶管樁的底模，并且需要夾持夾具。因此，為了滿足兩種不同夾具的配置要求，起重機將在自動夾緊梁下方配備一個卡式+夾持式組合夾具。進料時，應將鋼籠放在下底模中。因此，在卡式+抱式組合夾具的基礎上增加了鋼籠夾具，設計了“卡+抱+鋼籠三合一”功能的自動夾具，如圖3所示。
3） 出樁過程在提升和提升盒式夾具后，使用真空夾具提升樁自動夾具，通過真空吸盤將混凝土樁從下模提升并運輸至指定的堆放區域。真空吸盤自動夾緊示意圖如圖4所示。
4） 自動夾具設計要點
上述各種類型的自動夾具用于管樁生產的生產線。真空夾具由真空抽吸泵自動夾緊，以驅動六個真空吸盤吸附混凝土管樁的表面，從而使管樁能夠從模具的下底模堆積和運輸。考慮到吸盤的不均勻性和安全性，真空吸盤吸力的安全冗余系數優選不小于2.5倍。由于吸盤和管樁表面之間的接頭在使用一段時間后很容易磨損，建議每隔一個月對真空吸盤進行一次測試，以進行吸力管樁的過載測試。如果抽吸試驗結果不能滿足安全冗余系數的兩倍，則應及時更換新的吸盤。
其他自動夾具使用空氣壓縮機的壓縮空氣來驅動氣缸的伸縮運動，以夾緊或打開卡或擁抱。空氣壓縮機安裝在起重機橋架平臺上，通過彈簧空氣管向氣缸供氣。氣缸和控制氣缸運動的電子閥通常安裝在吊梁箱中。卡點或抱抱設計具有自鎖功能（通常使用機械原理自鎖，夾具夾持的垂直載荷越大，夾具的水平關閉力越大），以及提升模具離地時的突然遭遇，在下模前不會發生誤操作，安全可靠，效率高。壓縮空氣環保無污染，易于維護。
第四，效果的使用
通常的管樁生產采用雙跨車間循環線作為管樁自動生產線。離心式和蒸汽式車間配有兩臺卡車式自動夾緊管樁生產專用起重機，以及兩套開模樁和進模固定車間。“卡+抱+鋼籠”三臺自動夾緊管樁生產專用起重機和一臺真空吸盤樁起重機。上述自動化流水線可實現年產600~800km的混凝土管樁生產，自動化程度很高，勞動力安排少，與傳統生產工藝相比，安全性顯著提高。