摘要：文章闡述當代電腦調控無錐輪多電機粗紗機的結構，功能和作用；對粗紗機導條、牽伸、錠翼部件，斷頭自停裝置，自動落紗裝置，粗細聯(lián)運輸系統(tǒng)等技術發(fā)展和進步，作了分析和評議，提出粗紗機發(fā)展趨勢；對具有發(fā)展前途、能適應高速和節(jié)能的翼錠粗紗機的理念作了討論、研究，提出攻克關鍵的方案和研發(fā)方向。

關鍵詞：變頻調速；多電機；無錐輪驅動；翼導新技術；粗細聯(lián)

中圖分類號：TS103.226 文獻標志碼：A

Development and Outlook of Cotton Roving Frame

Abstract： The paper introduced the structure and functions of modern computer-controlled cone pulley-less multi-motor-driven roving frame， analyzed and commented on the technological progress in sliver guiding， drafting， flyer， broken-end stop motion， automatic doffing system and conveyor system between roving frame and spinning frame； discussed the concept of promising flyer roving frame featured high speed and energy-saving； and gave some suggestions on tackling key technical points.

Key words： frequency control of motor speed； multi-motor； cone pulley-less driving； new flyer-guiding technology； roving and spinning unit

粗紗機是棉紡的主要設備，也是最復雜的設備之一，粗紗機的優(yōu)劣直接影響成紗的物理指標性能，如條干均勻度、重量不勻率、強度、紗疵等指標，對紡紗的產量、能耗、用工、用料、勞動生產率、成本、效益、占地面積也起著舉足輕重的作用。粗紗機必須圍繞優(yōu)質、高產、低耗、減少用工、降低成本等要求，不斷采用新技術、新工藝、新器材，立足于紡織強國之夢，為我國紡織業(yè)作出貢獻。

1 當代粗紗機的主要發(fā)展和進步

1.1 電腦控制無錐輪粗紗機

電腦控制無錐輪粗紗機是當今紡機整機推行計算機控制最早、最成功的典范，全機組成系統(tǒng)見圖 1。

全機由主控器CPU或PLC控制 4 個變頻器和對應的電機，實行同步運行和速度變化，主要功能和特點如下。

（1）采用變頻調速控制，可不用原機復雜的機械控制及附件如鐵炮、擺動裝置、差微輪系驅動機件、變換齒輪等，基本實現(xiàn)機電一體化，除牽伸變換外，可免除所有變換齒輪，并實行無級調整。

（2）采用CCD張力傳感器、抽樣檢測、細微調整落紗張力變化，可精確到0.1 mm精度來檢測粗紗下垂的位置變化，進行卷繞速度的調整。

作者認為，如果設計停車時，錠翼稍遲于羅拉停止，使前羅拉至錠翼一段粗紗稍增捻度、增加強力，也可獲得相同的效果。

（5）無錐輪粗紗機由兩組獨立電機分別傳動錠翼和紗管，傳動方式目前有螺旋齒輪和同步齒形帶兩種，后者噪音較低。1 臺錠翼電機可驅動多只錠翼，一般為 4 ～ 6錠，多的如蘇拉（金壇）JSR668為24 ～ 32錠。上海EJK213粗紗機采用單錠電機自接驅動，實屬創(chuàng)舉，具有調整方便、節(jié)能省電、噪音低等優(yōu)點。蘇拉（金壇）JSR668粗紗機的龍筋傳動等采用低速電機直接驅動，不需平衡系統(tǒng)和減速機構。

（6）上海EJK系列粗紗機通過電腦母線控制方式，使錠翼轉動時同時處于發(fā)電狀態(tài)，可實現(xiàn)電能轉換，減小錠翼傳動功率，節(jié)省電耗。

（7）本機可實行人機對話，觸摸屏多功能設定、顯示、調整、儲存主要工藝參數(shù)、產質量、生產數(shù)據(jù)，設備故障自動診斷，及時報警。

（8）電腦無錐輪粗紗機多數(shù)采用變頻調速。天津宏大 JWF1418A采用一變頻，三伺服調速，調速精度更高，投資也高些。大功率變頻器須注意降溫。變頻器會在輸入、輸出端產生諧波，干涉連接電源，產生誤動作，干擾通訊，增加設備損耗，須加防范和線路改進。

（9）新型粗紗機設置突發(fā)停電防護裝置，利用蓄電儲能，保證同步降速停車，防止突發(fā)停機的大面積斷頭。

（10）采用無錐輪粗紗機不僅產量增加、質量提高，而且簡化傳動結構，降低耗能，減少設備維修，節(jié)省機物料。采用新型潤滑脂，如錠翼傳動齒輪用特級長絲潤滑脂，可做到 1 萬h不加油。

1.2 導條、牽伸部分

1.2.1 導條羅拉的改進

隨著粗紗條筒直徑和高度的增加，導條羅拉至后羅拉間導條牽伸的配置顯得更加重要。該段牽伸應在1.0左右，牽伸偏大，易在引條時產生細節(jié)和毛羽，特別在紡輕定量條子和抱力較差的精梳條和化纖條時；如果牽伸偏小，會形成擁條，使條子因自重而下垂，產生意外牽伸，造成斷頭、紗疵。為此不少現(xiàn)代粗紗機設置微調牽伸裝置，可根據(jù)纖維和棉條定量的不同，優(yōu)選其張力牽伸，如豐田FL200型等。也有幾家新型粗紗機設計多列導條輥，如上海EJR212型，有 5 或 7 列積極式導條輥，起托住條子作用，但會加大引條的張力。

長短圈三羅拉牽伸系統(tǒng)：適用棉型和中長型纖維。

雙短圈四羅拉（D型）牽伸系統(tǒng)：適用棉型纖維，其前區(qū)為沒有牽伸的集束區(qū)，輸出條子緊密光滑呈橢圓形。作者認為D型牽伸設計合理，體現(xiàn)了緊密紡的理念，并在粗紗機上首先應用，值得推薦。

此外水平羅拉座均以傾斜羅拉座代替，一般傾斜15°左右，以減小須條無捻包圍弧。

1.3 錠翼

1.3.1 兩排錠翼后高前低

目的是保持前后紗須導紗角一致，減少兩排粗紗定量差異，改善粗紗重量不勻率。

1.3.2 錠翼的改進

為了適應高速生產和落紗方便普遍使用懸掛式錠翼，為了減少氣流旋轉的影響，減少飛花和粘附，降低噪聲，采用全封閉錠管。錠翼材料采用鋁合金整體澆鑄，以減輕重量，節(jié)省能耗，也有報道在封閉錠翼空臂上端拐彎處開孔，解決空臂易積花聚雜問題。新型壓掌與錠臂一體連接，采用硬質含金或碳纖維復合材料，可做到無靜電產生，耐磨、抗彎、光滑、不易積花。

早年我國首創(chuàng)錠翼頂端刻槽，增加羅拉至錠翼紗段的假捻，取得很好的效果。20世紀60年代推廣錠端加裝假捻器，以減少錠間假捻的變異。現(xiàn)代錠翼已普遍采用，可選用各種纖維合適的錠翼假捻器。

1.4 粗紗斷頭自停裝置

現(xiàn)代粗炒機普遍設置不可見光（紅外線）斷頭自停裝置，減少外來光的干涉。較完整的有：機后棉條斷頭 1 套、錠翼二排前側各 1 套（并有操作安全防護作用）、車面前后各一套，合計 5 套。

1.5 飛花、塵埃清潔裝置

現(xiàn)在粗紗機普遍采用上下羅拉回轉式絨罩，結合巡回式吹吸清潔裝置，保持牽伸部分和整機整潔，但耗能較多。FL200型粗紗機設置機后清掃槽，能把羅拉清潔絨帶的積花、塵埃刮下落入槽中，然后用運輸帶送到機尾的槽內。不少機型的龍筋設置設有機玻璃防飛花清潔罩（圖 6），由此可不用巡回吹吸裝置，減少能耗和噪聲。

1.6 自動落紗裝置

現(xiàn)代粗紗機多數(shù)已裝備自動落紗裝置，以減輕勞動強度、減少落紗停機時間、節(jié)約人工。

一般機型均采用半自動落紗，落紗時將紗管向外側傾斜（龍筋極保持水平），落紗用人工，但機上落紗過程完全自動化。

全自動落紗有內置式、外置式兩類。內置式裝置所有的部件都包括在機內，落紗操作包括滿紗和空管儲放均由本機完成，無須外部協(xié)助，其優(yōu)點是落紗時間短，停車時間短，一般在 5 min左右。外置式結構簡單，靈活性大，落紗時下龍筋向車前方向移出，在機前自動地取下滿紗，放空管，實現(xiàn)生頭開車。

自動落紗機實行落紗、換管、生頭、紡紗全盤自動化。為了生頭自動化，需采用氣動引導穿接。豐田FL200采用空筒下部一段有固定毛刺，使壓掌更好地把紗尾卷在紗管上，使粗紗生頭更加可靠簡單。該機還有頂管防止功能，可防止空管未放正確，造成部件損壞，發(fā)生頂管，龍筋即刻停止升降。

粗紗機推行定長、定位、定向自動落紗。天津宏大JWF1418機滿紗后采取在筒紗肩部打X形結的方式，進行卷繞定形（圖 7），防止在運輸過程和粗紗堆放時紗尾脫散、搭落，形成紗疵和飛花。

2 粗紗機的發(fā)展趨勢和展望

2.1 粗紗機長車的發(fā)展

早年粗紗機一般為80 ～ 100錠，以后逐步增加至120～ 140錠，那時錠數(shù)多、落紗時間長，斷頭多，影響整機生產，效率除低，且與擋車工看錠能力有關?，F(xiàn)代粗紗機因卷裝容量大，同時采用自動或半自動落紗，落紗次數(shù)少，時間短，斷頭率也低，故每臺錠數(shù)有逐步增加趨勢。目前長車一般都在140錠以上，例如青島賽特、上海二機為156錠，蘇拉（金壇）、Reiter F16/F36為192錠。但錠距多數(shù)為220 mm，表明采用自動落紗以后，增大卷裝意義不大。

2.2 羅拉直徑有加大趨勢

早期粗紗機前后羅拉直徑用28 mm，二、三羅拉用的22 ～ 25 mm。隨著車速增大，加壓增加，牽伸倍數(shù)加大，目前四羅拉不少已采用32 mm × 32 mm × 28 mm × 32 mm，如青島賽特、滁洲華威、寧波同和、陜西航空、上海二機。豐田FL200三羅拉采用31.75 mm × 28.5 mm × 31.75 mm。加大羅拉直徑有利于減少羅拉彎曲，增強抗扭、防振能力，延長使用壽命。

2.3 翼導粗紗機的展望

粗紗機有翼導、管導兩種傳動方式，近百年來幾乎都用管導粗紗機。其主要原因是翼管的回轉方向和卷繞方向相反，粗紗機斷頭后，壓掌會吹削斷頭后卷裝的紗頭，產生飛花和飄頭，造成旁錠斷頭和紗疵。另外翼導紗管的轉速需隨卷繞直徑的加大而增加，容易造成大紗的不穩(wěn)定性。然而管導的紗管速度要比翼導高。根據(jù)作者對翼導粗紗機錠翼轉速設計和示例計算，在相同的輸出速度下，管導的紗管速度比翼導高出14%。粗紗機耗電主要在紗管部分，因此翼導能較大降低耗電。根據(jù)有關資料，翼導粗紗機可節(jié)電20%。此外有關文獻指出：管導粗紗機紗管高速帶來的紡紗張力大，易造成斷頭和冒紗、成形不良等問題，已成為進一步高速的瓶頸。

現(xiàn)代粗紗機的發(fā)展，可望通過下列途徑解決翼導存在的問題：

（1）設置高靈敏粗紗斷頭自停裝置，使粗紗斷頭迅速關車，不致產生斷頭飄逸；

（2）通過錠翼電機用能耗制動裝置，進一步保證瞬時停車，減少慣性轉動；

（3）錠翼設計反向回轉，可減少壓掌對粗紗紗尾的切削，減少飛花；

（4）采用新型翼導錠翼，無錫成本紡機公司已開發(fā)翼導專用的錠翼。

另外據(jù)有關專家觀點，采用反向錠翼回轉，使粗紗加S捻，配置細紗機常用Z捻，可使成紗減少毛羽?？傊茝V翼導可提高產量，減少能耗，前景良好。

翼導粗紗機早在20世紀70年代已有出現(xiàn)，安徽某紡機與德國共同開發(fā)，已進入市場，但未見使用報道，目前上海二機、河北太行也在研究開發(fā)，期望攻克關鍵，早日實現(xiàn)。

3 結語

電腦控制的無錐輪多電機粗紗機是20世紀紡機制造的重要成就，它為粗紗機實行結構簡單化、機電一體化、工藝合理化、紡紗張力自動調整、開關車同步運行、車速自動控制、防止粗紗細節(jié)、簡化工藝調節(jié)等方面進行改革和創(chuàng)新。為高產、優(yōu)質、省人、節(jié)能降低噪音創(chuàng)出了新的途徑。粗紗機的自動落紗和粗細聯(lián)自動運輸系統(tǒng)更為粗紗機全盤自動化錦上添花。計算機上面板顯示，可實行人機對話、工藝、生產數(shù)據(jù)、參數(shù)的控制和調整、儲存，實行生產管理自動化。

近見中暉紡機廠將鐵砲粗紗機改成電腦無錐輪粗紗機的方案，效果接近新機，值得老廠考慮。

翼錠粗紗機具有筒紗轉速低等特點，能進一步實行高產和低耗，電耗可降低20%，應積極研究，開拓發(fā)展。

本文可供紡紗廠開拓視野，進一步了解現(xiàn)代粗紗機機理和特性，用好新型粗紗機，也可供新機選型時擇優(yōu)，紡機廠設計研發(fā)新機作參考研究。

參考文獻

[1] 劉榮清，金敏華，屠珍雪.粗紗機卷繞轉速數(shù)學模型的建立和應用[J].上海紡織科技，2005（3）：10-12.

[2] 劉榮清.棉紡翼導粗紗機關鍵技術和轉速設計的探討[J].紡織導報，2011（5）：73-76.

[3] 劉榮清.變頻技術在紡織機械上的應用[J].紡織器材，2013（3）（增刊）：52-54.

[4] 丁培章，劉榮清.細紗機可控硅能耗制動裝置[J].上海紡織科技，1979（9）：1-2.

此外水平羅拉座均以傾斜羅拉座代替，一般傾斜15°左右，以減小須條無捻包圍弧。

1.3 錠翼

1.3.1 兩排錠翼后高前低

目的是保持前后紗須導紗角一致，減少兩排粗紗定量差異，改善粗紗重量不勻率。

1.3.2 錠翼的改進

為了適應高速生產和落紗方便普遍使用懸掛式錠翼，為了減少氣流旋轉的影響，減少飛花和粘附，降低噪聲，采用全封閉錠管。錠翼材料采用鋁合金整體澆鑄，以減輕重量，節(jié)省能耗，也有報道在封閉錠翼空臂上端拐彎處開孔，解決空臂易積花聚雜問題。新型壓掌與錠臂一體連接，采用硬質含金或碳纖維復合材料，可做到無靜電產生，耐磨、抗彎、光滑、不易積花。

早年我國首創(chuàng)錠翼頂端刻槽，增加羅拉至錠翼紗段的假捻，取得很好的效果。20世紀60年代推廣錠端加裝假捻器，以減少錠間假捻的變異?，F(xiàn)代錠翼已普遍采用，可選用各種纖維合適的錠翼假捻器。

1.4 粗紗斷頭自停裝置

現(xiàn)代粗炒機普遍設置不可見光（紅外線）斷頭自停裝置，減少外來光的干涉。較完整的有：機后棉條斷頭 1 套、錠翼二排前側各 1 套（并有操作安全防護作用）、車面前后各一套，合計 5 套。

1.5 飛花、塵埃清潔裝置

現(xiàn)在粗紗機普遍采用上下羅拉回轉式絨罩，結合巡回式吹吸清潔裝置，保持牽伸部分和整機整潔，但耗能較多。FL200型粗紗機設置機后清掃槽，能把羅拉清潔絨帶的積花、塵埃刮下落入槽中，然后用運輸帶送到機尾的槽內。不少機型的龍筋設置設有機玻璃防飛花清潔罩（圖 6），由此可不用巡回吹吸裝置，減少能耗和噪聲。

1.6 自動落紗裝置

現(xiàn)代粗紗機多數(shù)已裝備自動落紗裝置，以減輕勞動強度、減少落紗停機時間、節(jié)約人工。

一般機型均采用半自動落紗，落紗時將紗管向外側傾斜（龍筋極保持水平），落紗用人工，但機上落紗過程完全自動化。

全自動落紗有內置式、外置式兩類。內置式裝置所有的部件都包括在機內，落紗操作包括滿紗和空管儲放均由本機完成，無須外部協(xié)助，其優(yōu)點是落紗時間短，停車時間短，一般在 5 min左右。外置式結構簡單，靈活性大，落紗時下龍筋向車前方向移出，在機前自動地取下滿紗，放空管，實現(xiàn)生頭開車。

自動落紗機實行落紗、換管、生頭、紡紗全盤自動化。為了生頭自動化，需采用氣動引導穿接。豐田FL200采用空筒下部一段有固定毛刺，使壓掌更好地把紗尾卷在紗管上，使粗紗生頭更加可靠簡單。該機還有頂管防止功能，可防止空管未放正確，造成部件損壞，發(fā)生頂管，龍筋即刻停止升降。

粗紗機推行定長、定位、定向自動落紗。天津宏大JWF1418機滿紗后采取在筒紗肩部打X形結的方式，進行卷繞定形（圖 7），防止在運輸過程和粗紗堆放時紗尾脫散、搭落，形成紗疵和飛花。

2 粗紗機的發(fā)展趨勢和展望

2.1 粗紗機長車的發(fā)展

早年粗紗機一般為80 ～ 100錠，以后逐步增加至120～ 140錠，那時錠數(shù)多、落紗時間長，斷頭多，影響整機生產，效率除低，且與擋車工看錠能力有關?，F(xiàn)代粗紗機因卷裝容量大，同時采用自動或半自動落紗，落紗次數(shù)少，時間短，斷頭率也低，故每臺錠數(shù)有逐步增加趨勢。目前長車一般都在140錠以上，例如青島賽特、上海二機為156錠，蘇拉（金壇）、Reiter F16/F36為192錠。但錠距多數(shù)為220 mm，表明采用自動落紗以后，增大卷裝意義不大。

2.2 羅拉直徑有加大趨勢

早期粗紗機前后羅拉直徑用28 mm，二、三羅拉用的22 ～ 25 mm。隨著車速增大，加壓增加，牽伸倍數(shù)加大，目前四羅拉不少已采用32 mm × 32 mm × 28 mm × 32 mm，如青島賽特、滁洲華威、寧波同和、陜西航空、上海二機。豐田FL200三羅拉采用31.75 mm × 28.5 mm × 31.75 mm。加大羅拉直徑有利于減少羅拉彎曲，增強抗扭、防振能力，延長使用壽命。

2.3 翼導粗紗機的展望

粗紗機有翼導、管導兩種傳動方式，近百年來幾乎都用管導粗紗機。其主要原因是翼管的回轉方向和卷繞方向相反，粗紗機斷頭后，壓掌會吹削斷頭后卷裝的紗頭，產生飛花和飄頭，造成旁錠斷頭和紗疵。另外翼導紗管的轉速需隨卷繞直徑的加大而增加，容易造成大紗的不穩(wěn)定性。然而管導的紗管速度要比翼導高。根據(jù)作者對翼導粗紗機錠翼轉速設計和示例計算，在相同的輸出速度下，管導的紗管速度比翼導高出14%。粗紗機耗電主要在紗管部分，因此翼導能較大降低耗電。根據(jù)有關資料，翼導粗紗機可節(jié)電20%。此外有關文獻指出：管導粗紗機紗管高速帶來的紡紗張力大，易造成斷頭和冒紗、成形不良等問題，已成為進一步高速的瓶頸。

現(xiàn)代粗紗機的發(fā)展，可望通過下列途徑解決翼導存在的問題：

（1）設置高靈敏粗紗斷頭自停裝置，使粗紗斷頭迅速關車，不致產生斷頭飄逸；

（2）通過錠翼電機用能耗制動裝置，進一步保證瞬時停車，減少慣性轉動；

（3）錠翼設計反向回轉，可減少壓掌對粗紗紗尾的切削，減少飛花；

（4）采用新型翼導錠翼，無錫成本紡機公司已開發(fā)翼導專用的錠翼。

另外據(jù)有關專家觀點，采用反向錠翼回轉，使粗紗加S捻，配置細紗機常用Z捻，可使成紗減少毛羽。總之推廣翼導可提高產量，減少能耗，前景良好。

翼導粗紗機早在20世紀70年代已有出現(xiàn)，安徽某紡機與德國共同開發(fā)，已進入市場，但未見使用報道，目前上海二機、河北太行也在研究開發(fā)，期望攻克關鍵，早日實現(xiàn)。

3 結語

電腦控制的無錐輪多電機粗紗機是20世紀紡機制造的重要成就，它為粗紗機實行結構簡單化、機電一體化、工藝合理化、紡紗張力自動調整、開關車同步運行、車速自動控制、防止粗紗細節(jié)、簡化工藝調節(jié)等方面進行改革和創(chuàng)新。為高產、優(yōu)質、省人、節(jié)能降低噪音創(chuàng)出了新的途徑。粗紗機的自動落紗和粗細聯(lián)自動運輸系統(tǒng)更為粗紗機全盤自動化錦上添花。計算機上面板顯示，可實行人機對話、工藝、生產數(shù)據(jù)、參數(shù)的控制和調整、儲存，實行生產管理自動化。

近見中暉紡機廠將鐵砲粗紗機改成電腦無錐輪粗紗機的方案，效果接近新機，值得老廠考慮。

翼錠粗紗機具有筒紗轉速低等特點，能進一步實行高產和低耗，電耗可降低20%，應積極研究，開拓發(fā)展。

本文可供紡紗廠開拓視野，進一步了解現(xiàn)代粗紗機機理和特性，用好新型粗紗機，也可供新機選型時擇優(yōu)，紡機廠設計研發(fā)新機作參考研究。

參考文獻

[1] 劉榮清，金敏華，屠珍雪.粗紗機卷繞轉速數(shù)學模型的建立和應用[J].上海紡織科技，2005（3）：10-12.

[2] 劉榮清.棉紡翼導粗紗機關鍵技術和轉速設計的探討[J].紡織導報，2011（5）：73-76.

[3] 劉榮清.變頻技術在紡織機械上的應用[J].紡織器材，2013（3）（增刊）：52-54.

[4] 丁培章，劉榮清.細紗機可控硅能耗制動裝置[J].上海紡織科技，1979（9）：1-2.

此外水平羅拉座均以傾斜羅拉座代替，一般傾斜15°左右，以減小須條無捻包圍弧。

1.3 錠翼

1.3.1 兩排錠翼后高前低

目的是保持前后紗須導紗角一致，減少兩排粗紗定量差異，改善粗紗重量不勻率。

1.3.2 錠翼的改進

為了適應高速生產和落紗方便普遍使用懸掛式錠翼，為了減少氣流旋轉的影響，減少飛花和粘附，降低噪聲，采用全封閉錠管。錠翼材料采用鋁合金整體澆鑄，以減輕重量，節(jié)省能耗，也有報道在封閉錠翼空臂上端拐彎處開孔，解決空臂易積花聚雜問題。新型壓掌與錠臂一體連接，采用硬質含金或碳纖維復合材料，可做到無靜電產生，耐磨、抗彎、光滑、不易積花。

早年我國首創(chuàng)錠翼頂端刻槽，增加羅拉至錠翼紗段的假捻，取得很好的效果。20世紀60年代推廣錠端加裝假捻器，以減少錠間假捻的變異?，F(xiàn)代錠翼已普遍采用，可選用各種纖維合適的錠翼假捻器。

1.4 粗紗斷頭自停裝置

現(xiàn)代粗炒機普遍設置不可見光（紅外線）斷頭自停裝置，減少外來光的干涉。較完整的有：機后棉條斷頭 1 套、錠翼二排前側各 1 套（并有操作安全防護作用）、車面前后各一套，合計 5 套。

1.5 飛花、塵埃清潔裝置

現(xiàn)在粗紗機普遍采用上下羅拉回轉式絨罩，結合巡回式吹吸清潔裝置，保持牽伸部分和整機整潔，但耗能較多。FL200型粗紗機設置機后清掃槽，能把羅拉清潔絨帶的積花、塵埃刮下落入槽中，然后用運輸帶送到機尾的槽內。不少機型的龍筋設置設有機玻璃防飛花清潔罩（圖 6），由此可不用巡回吹吸裝置，減少能耗和噪聲。

1.6 自動落紗裝置

現(xiàn)代粗紗機多數(shù)已裝備自動落紗裝置，以減輕勞動強度、減少落紗停機時間、節(jié)約人工。

一般機型均采用半自動落紗，落紗時將紗管向外側傾斜（龍筋極保持水平），落紗用人工，但機上落紗過程完全自動化。

全自動落紗有內置式、外置式兩類。內置式裝置所有的部件都包括在機內，落紗操作包括滿紗和空管儲放均由本機完成，無須外部協(xié)助，其優(yōu)點是落紗時間短，停車時間短，一般在 5 min左右。外置式結構簡單，靈活性大，落紗時下龍筋向車前方向移出，在機前自動地取下滿紗，放空管，實現(xiàn)生頭開車。

自動落紗機實行落紗、換管、生頭、紡紗全盤自動化。為了生頭自動化，需采用氣動引導穿接。豐田FL200采用空筒下部一段有固定毛刺，使壓掌更好地把紗尾卷在紗管上，使粗紗生頭更加可靠簡單。該機還有頂管防止功能，可防止空管未放正確，造成部件損壞，發(fā)生頂管，龍筋即刻停止升降。

粗紗機推行定長、定位、定向自動落紗。天津宏大JWF1418機滿紗后采取在筒紗肩部打X形結的方式，進行卷繞定形（圖 7），防止在運輸過程和粗紗堆放時紗尾脫散、搭落，形成紗疵和飛花。

2 粗紗機的發(fā)展趨勢和展望

2.1 粗紗機長車的發(fā)展

早年粗紗機一般為80 ～ 100錠，以后逐步增加至120～ 140錠，那時錠數(shù)多、落紗時間長，斷頭多，影響整機生產，效率除低，且與擋車工看錠能力有關?，F(xiàn)代粗紗機因卷裝容量大，同時采用自動或半自動落紗，落紗次數(shù)少，時間短，斷頭率也低，故每臺錠數(shù)有逐步增加趨勢。目前長車一般都在140錠以上，例如青島賽特、上海二機為156錠，蘇拉（金壇）、Reiter F16/F36為192錠。但錠距多數(shù)為220 mm，表明采用自動落紗以后，增大卷裝意義不大。

2.2 羅拉直徑有加大趨勢

早期粗紗機前后羅拉直徑用28 mm，二、三羅拉用的22 ～ 25 mm。隨著車速增大，加壓增加，牽伸倍數(shù)加大，目前四羅拉不少已采用32 mm × 32 mm × 28 mm × 32 mm，如青島賽特、滁洲華威、寧波同和、陜西航空、上海二機。豐田FL200三羅拉采用31.75 mm × 28.5 mm × 31.75 mm。加大羅拉直徑有利于減少羅拉彎曲，增強抗扭、防振能力，延長使用壽命。

2.3 翼導粗紗機的展望

粗紗機有翼導、管導兩種傳動方式，近百年來幾乎都用管導粗紗機。其主要原因是翼管的回轉方向和卷繞方向相反，粗紗機斷頭后，壓掌會吹削斷頭后卷裝的紗頭，產生飛花和飄頭，造成旁錠斷頭和紗疵。另外翼導紗管的轉速需隨卷繞直徑的加大而增加，容易造成大紗的不穩(wěn)定性。然而管導的紗管速度要比翼導高。根據(jù)作者對翼導粗紗機錠翼轉速設計和示例計算，在相同的輸出速度下，管導的紗管速度比翼導高出14%。粗紗機耗電主要在紗管部分，因此翼導能較大降低耗電。根據(jù)有關資料，翼導粗紗機可節(jié)電20%。此外有關文獻指出：管導粗紗機紗管高速帶來的紡紗張力大，易造成斷頭和冒紗、成形不良等問題，已成為進一步高速的瓶頸。

現(xiàn)代粗紗機的發(fā)展，可望通過下列途徑解決翼導存在的問題：

（1）設置高靈敏粗紗斷頭自停裝置，使粗紗斷頭迅速關車，不致產生斷頭飄逸；

（2）通過錠翼電機用能耗制動裝置，進一步保證瞬時停車，減少慣性轉動；

（3）錠翼設計反向回轉，可減少壓掌對粗紗紗尾的切削，減少飛花；

（4）采用新型翼導錠翼，無錫成本紡機公司已開發(fā)翼導專用的錠翼。

另外據(jù)有關專家觀點，采用反向錠翼回轉，使粗紗加S捻，配置細紗機常用Z捻，可使成紗減少毛羽?？傊茝V翼導可提高產量，減少能耗，前景良好。

翼導粗紗機早在20世紀70年代已有出現(xiàn)，安徽某紡機與德國共同開發(fā)，已進入市場，但未見使用報道，目前上海二機、河北太行也在研究開發(fā)，期望攻克關鍵，早日實現(xiàn)。

3 結語

電腦控制的無錐輪多電機粗紗機是20世紀紡機制造的重要成就，它為粗紗機實行結構簡單化、機電一體化、工藝合理化、紡紗張力自動調整、開關車同步運行、車速自動控制、防止粗紗細節(jié)、簡化工藝調節(jié)等方面進行改革和創(chuàng)新。為高產、優(yōu)質、省人、節(jié)能降低噪音創(chuàng)出了新的途徑。粗紗機的自動落紗和粗細聯(lián)自動運輸系統(tǒng)更為粗紗機全盤自動化錦上添花。計算機上面板顯示，可實行人機對話、工藝、生產數(shù)據(jù)、參數(shù)的控制和調整、儲存，實行生產管理自動化。

近見中暉紡機廠將鐵砲粗紗機改成電腦無錐輪粗紗機的方案，效果接近新機，值得老廠考慮。

翼錠粗紗機具有筒紗轉速低等特點，能進一步實行高產和低耗，電耗可降低20%，應積極研究，開拓發(fā)展。

本文可供紡紗廠開拓視野，進一步了解現(xiàn)代粗紗機機理和特性，用好新型粗紗機，也可供新機選型時擇優(yōu)，紡機廠設計研發(fā)新機作參考研究。

參考文獻

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