在一般起重作業(yè)中，起重機(jī)要將卷筒上大部分鋼絲繩放出后才能將空載的吊鉤落到地面上。在之后的起重作業(yè)中，隨著載荷的提升，鋼絲繩在被張緊的情況下又繞回到卷筒上。

　起升機(jī)構(gòu)帶載下降時(shí)卻是完全不同的情況。舉例來(lái)說(shuō)，一臺(tái)起重機(jī)要更換一臺(tái)渦輪發(fā)電機(jī)的全部3個(gè)葉片。首先，起重機(jī)操縱員要將臂架升起到機(jī)艙的高度，掛上第一個(gè)葉片，并把它安全地降落到地面上來(lái)。下降的過(guò)程很平穩(wěn)，因?yàn)殇摻z繩這時(shí)是緊緊地纏繞在卷筒上的。之后，卷筒升起吊鉤，掛上另外一個(gè)葉片。問(wèn)題就發(fā)生在這里，專(zhuān)家們說(shuō)?！斑@時(shí)，除了鋼絲繩和吊鉤的重量外，鋼絲繩是在沒(méi)有任何其他張力的情況下收卷起來(lái)的，在整整一卷筒松散鋼絲繩的情況下吊起第二個(gè)葉片。沒(méi)有張力或張力很小是災(zāi)難發(fā)生的前奏，這樣會(huì)損毀鋼絲繩，把它壓扁?！?BR>
　鋼絲繩制造商Bridon負(fù)責(zé)起重機(jī)應(yīng)用技術(shù)的經(jīng)理David Hewitt解釋說(shuō)。

　大多數(shù)鋼絲繩在張力的作用下會(huì)拉長(zhǎng)一點(diǎn)，也就是說(shuō)，鋼絲繩的直徑會(huì)縮小一些。這時(shí)在張力的作用下，鋼絲繩會(huì)切入下層纏繞的鋼絲繩之間。由于纏繞在卷筒上的鋼絲繩處于松散狀態(tài)，沒(méi)有力量頂住拉緊鋼絲繩的壓力。當(dāng)有拉力的鋼絲繩切進(jìn)來(lái)時(shí)，纏繞在外層的鋼絲繩會(huì)被損毀，這會(huì)使起升運(yùn)動(dòng)嘎然停止。

　由此造成的沖擊足以將起重機(jī)掀翻。為了確保不發(fā)生這種現(xiàn)象，應(yīng)立即停止起重作業(yè)，更換卷筒上的全部鋼絲繩。鋼絲繩技術(shù)公司的設(shè)計(jì)師Roland Verreet說(shuō)，切入鋼絲繩的力量甚至能把卷筒兩端的法蘭盤(pán)頂?shù)簟?BR>
　Hewitt認(rèn)為，這種起升機(jī)構(gòu)帶載下降的工況與起重機(jī)設(shè)計(jì)的基本原理相悖?！皟?nèi)層鋼絲繩在沒(méi)有或只有很小的張力時(shí)纏繞得很松散，而作業(yè)時(shí)外層鋼絲繩一開(kāi)始就受到很大的張力。這種情況與移動(dòng)式起重機(jī)的設(shè)計(jì)工況正好相反。老式起重機(jī)上的卷筒直徑很大，只纏繞一層鋼絲繩，所以繩與繩之間并不接觸。在過(guò)去的30年中，起重機(jī)的使用方式發(fā)生了很大的變化，對(duì)小直徑卷筒鋼絲繩的壽命要求越來(lái)越長(zhǎng)?！睋Q句話(huà)說(shuō)，使用現(xiàn)代起重機(jī)作業(yè)時(shí)，不先把載荷提升起來(lái)而直接下放有可能非常危險(xiǎn)。
 
　海洋起重機(jī)上采用的解決方法

　Hewitt繼續(xù)說(shuō)道：“履帶起重機(jī)的用戶(hù)是在安裝風(fēng)力發(fā)電機(jī)時(shí)發(fā)現(xiàn)這個(gè)問(wèn)題的。實(shí)際上，海上起重作業(yè)一直就有這個(gè)問(wèn)題，而它是向海床上降落載荷。”

　海洋起重機(jī)要在卷筒上纏繞多達(dá)2.5 km長(zhǎng)的鋼絲繩。“在進(jìn)行深海起重作業(yè)時(shí)，要在常規(guī)的卷筒上纏繞大量的鋼絲繩，每層有許多圈，并且要纏繞許多層。在這種情況下要想把鋼絲繩纏繞得非常規(guī)整非常困難，”荷蘭海洋駁船起重機(jī)制造商Huisman-Itrec機(jī)械設(shè)計(jì)部門(mén)的技術(shù)經(jīng)理Eric Romeijn說(shuō)。“如果發(fā)生亂繩，耽誤時(shí)間不說(shuō)，造成鋼絲繩損壞的風(fēng)險(xiǎn)非常大?！?BR>
　與其他駁船制造商一樣，Huisman-Itrec安裝了一種與眾不同不同的卷筒來(lái)解決這一問(wèn)題。工程起重機(jī)的起升機(jī)構(gòu)只有一個(gè)運(yùn)動(dòng)部件，即卷筒。而海洋起重機(jī)的起升機(jī)構(gòu)有兩個(gè)運(yùn)動(dòng)部件：一個(gè)大的蓄繩卷筒和一個(gè)摩擦卷筒（也稱(chēng)雙鼓卷?yè)P(yáng)機(jī)）。在下降作業(yè)時(shí)，從卷筒上出來(lái)的鋼絲繩要繞過(guò)摩擦卷筒內(nèi)一系列的滑輪，每一個(gè)滑輪都由一個(gè)單獨(dú)的馬達(dá)驅(qū)動(dòng)。鋼絲繩通過(guò)這些滑輪時(shí)拉力越來(lái)越大，到達(dá)載荷端時(shí)，達(dá)到了滿(mǎn)載拉力。下降作業(yè)時(shí)，一般鋼絲繩的拉力都比較小。當(dāng)將鋼絲繩收回到卷筒上時(shí)，摩擦卷筒內(nèi)的滑輪在相反的方向上相互作用，保持鋼絲繩所需的最小張力。

　鋼絲繩技術(shù)公司的Verreet和Bridon公司的Hewitt都認(rèn)為，工程起重機(jī)可以從海洋起重機(jī)卷筒的設(shè)計(jì)中吸取經(jīng)驗(yàn)，減少鋼絲繩的損壞。Hewitt說(shuō)，雙鼓卷?yè)P(yáng)機(jī)是解決問(wèn)題的“唯一方案”。Verreet說(shuō)摩擦卷筒放繩時(shí)比一般的卷筒要平順得多，后者在放到卡住的繩子時(shí)會(huì)發(fā)生抖動(dòng)現(xiàn)象。

    從另一個(gè)方面說(shuō)， 摩擦卷筒確實(shí)增加了使鋼絲繩的彎曲次數(shù)，這些彎曲確實(shí)會(huì)減少繩子的壽命。鋼絲繩制造商Teufelberger研究開(kāi)發(fā)部的負(fù)責(zé)人RobertTraxl說(shuō)，據(jù)他的經(jīng)驗(yàn)，雙鼓卷筒對(duì)鋼絲繩造成的疲勞損壞比起鋼絲繩在卷筒上被壓扁所造成的損壞要輕得多。但他又介紹說(shuō)，Teufelberger公司為牽引人工造雪機(jī)爬坡使用的卷?yè)P(yáng)機(jī)提供鋼絲繩，既有普通卷筒用，也有摩擦卷筒用，都由Teufelberger提供。經(jīng)過(guò)長(zhǎng)期使用的比較，鋼絲繩的壽命沒(méi)有什么不同。

　Hewitt和Verreet都不同意這一觀(guān)點(diǎn)。他們爭(zhēng)辯說(shuō)，即使有彎曲磨損，摩擦卷筒上使用的鋼絲繩壽命也會(huì)長(zhǎng)一些。Verreet說(shuō)：“許多人認(rèn)為，在多層卷筒上過(guò)一次只有一次彎曲，而鋼絲繩通過(guò)一個(gè)雙鼓卷筒會(huì)彎曲10次。但多層卷筒上的一次彎曲對(duì)鋼絲繩造成的損害比對(duì)通過(guò)雙鼓卷筒的滿(mǎn)載鋼絲繩造成的損害要輕得多。”

　無(wú)論如何，就連Traxl也承認(rèn)雙鼓卷筒也許是工程起重機(jī)一些特殊應(yīng)用的唯一解決方案?！耙苍S像拆卸風(fēng)力發(fā)電機(jī)這樣的場(chǎng)合，普通卷筒已經(jīng)無(wú)能為力了。那么能完成這一工作的也只有摩擦卷筒了?！?BR>
　岸上起重機(jī)上采用的解決方法

　據(jù)Verreet介紹，履帶起重機(jī)廠(chǎng)商正在研究采用雙鼓卷筒的設(shè)計(jì)方案?！懊恳患夜径荚诳紤]這一設(shè)計(jì)。我知道一家起重機(jī)制造商已經(jīng)雇了一些畢業(yè)生開(kāi)展雙鼓卷筒的設(shè)計(jì)工作。”

　工作雖然已經(jīng)開(kāi)展起來(lái)，但制造商們似乎并不愿意向《今日起重機(jī)》雜志透露它們各自的技術(shù)方案。特雷克斯-德馬格桁架臂起重機(jī)的產(chǎn)品主管Rüdiger Zollondz說(shuō)，鋼絲繩的張緊和帶載下降問(wèn)題不是公司的當(dāng)務(wù)之急，對(duì)公司是否為起重機(jī)開(kāi)展了雙鼓卷筒開(kāi)發(fā)工作這一問(wèn)題不置可否。馬尼托瓦克根本就不回答這個(gè)問(wèn)題。神鋼說(shuō)，它的產(chǎn)品出廠(chǎng)前對(duì)鋼絲繩進(jìn)行了預(yù)緊，并且會(huì)在現(xiàn)場(chǎng)幫助用戶(hù)張緊鋼絲繩。

　利勃海爾好像沒(méi)有走摩擦卷筒這一技術(shù)路線(xiàn)，而是開(kāi)發(fā)了另外一種張緊鋼絲繩的方法。利勃海爾埃英根工廠(chǎng)的設(shè)計(jì)工程師Hans-Dieter Willim說(shuō)，公司不準(zhǔn)備在全地面起重機(jī)上安裝雙鼓卷筒，其部分原因是考慮到鋼絲繩的磨損問(wèn)題?！盀榱私档弯摻z繩的磨損，我們不得不用兩個(gè)由數(shù)個(gè)獨(dú)立驅(qū)動(dòng)滑輪組成的卷筒，每一個(gè)滑輪都要根據(jù)鋼絲繩的增長(zhǎng)量采取不同的速度驅(qū)動(dòng)，而增長(zhǎng)量則根據(jù)鋼絲繩的拉力不同而不同。這太復(fù)雜了，并且價(jià)格昂貴，需要很大的安裝空間?！?BR>
　利勃海爾在2004年和2005年注冊(cè)了兩個(gè)專(zhuān)利，在鋼絲繩纏繞到卷筒前對(duì)其進(jìn)行制動(dòng)，增加鋼絲繩所需要的張力。第一個(gè)系統(tǒng)將鋼絲繩繞在一對(duì)輥?zhàn)由?，下降作業(yè)時(shí)輥?zhàn)与S動(dòng)，起升時(shí)則對(duì)鋼絲繩進(jìn)行制動(dòng)。由液壓油缸或彈簧產(chǎn)生的制動(dòng)力可以通過(guò)一組絲杠調(diào)節(jié)。這一裝置安裝在伸縮臂的臂端。第二個(gè)系統(tǒng)與第一個(gè)系統(tǒng)相似，只不過(guò)鋼絲繩是纏繞在一組滑輪上，安裝在全地面起重機(jī)的桁架臂頂端。

　然而，據(jù)Willim介紹，利勃海爾并沒(méi)有將這兩個(gè)方案商業(yè)化，因?yàn)楣灸壳罢陂_(kāi)發(fā)第三個(gè)方案，不想在方案未經(jīng)試驗(yàn)和注冊(cè)專(zhuān)利前就將其公布。

　也許目前這一問(wèn)題并不那么突出，或許10年以后制造商們才會(huì)在起重機(jī)上標(biāo)配雙鼓卷筒。然而隨著風(fēng)力發(fā)電機(jī)的安裝越來(lái)越多，發(fā)電機(jī)的規(guī)格越來(lái)越大、重量越來(lái)越重，這一問(wèn)題看來(lái)是繞不過(guò)去了