内容摘要：当代环锭细纱机在牵伸加压形式、卷捻技术、传动方式、长车和细络联以及紧密纺纱技术等有了很大的发展，已形成了高科技的环锭纺纱机。本文对上述几个方面进行了详细的讨论。
关键词：牵伸形式 钢领钢丝圈 高速锭子 变频调速 紧密纺纱技术

目前全世界约有1.7亿枚棉纺环锭细纱机，800万头转杯纺，其它新型纺纱如喷气纺、涡流纺等容量很少。但转杯纱产量占全部纱线市场的42%，环锭纱占56%，其它如喷气纺占2%。
环锭纺是传统纺纱方法，工艺技术十分成熟，是纺纱生产中占比例最大、又十分重要的纺纱方式。新型纺纱技术虽然生产效率高、工艺流程短，品种、纱支适应性好，但成纱结构及性能不如环锭纱，所以在相当长的时期内不可能完全取代环锭纱，因此，环锭纺仍然是现代纺纱生产中最主要的纺纱方式。
在20世纪后半期，环锭纺纱技术有很大进步，细纱机锭速达到25000转/分，一台细纱机锭数已发展到1400锭，牵伸倍数230倍左右，在牵伸形式、加压、锭子、钢领钢丝圈、吸棉、纱管、胶辊、胶圈、传动技术等方面都有了很大发展，在细纱与自动络纱联合技术上也有了新的突破，有不少机型都形成了细络联。代表国际先进水平的机型有瑞士立达公司、德国绪森公司、意大利马佐里公司及以德国青泽公司生产的各种新型环锭细纱机，在高速、高效、节能、机电一体化及自动控制自动化方面都已达到很高水平。
1999年巴黎展览会上，瑞士立达、德国绪森等公司展出了紧密纺环锭细纱机，这是环锭纺纱技术新的突破，紧密环锭纺纱技术是在细纱牵伸区以外，增加了凝聚细纱须条的机构，消除了加捻三角区，成纱质量更为优越：减少了细纱毛羽，提高细纱强力，改善了细纱条干，为下游工序提高织物质量，减少上浆负担、取消烧毛等创造了条件，与此同时，细纱制成率提高，飞花减少，对提高经济效益及改善生产环境都有明显作用。
我国FA500系列环锭细纱机，在贯彻重加压，强控制、大牵伸的工艺路线上，吸收了国外先进环锭细纱机的经验及特点，结合我国国情进行较大改进，结构比较合理，制造精度有所提高，设备运转可靠性、稳定性也有进一步提高，适纺性能强，纺纱质量进一步提高。目前我国也生产出超长型环锭细纱机，在高速度，大牵伸，自动化连续和智能化方向上有了一定发展，我生产的1008锭细纱机最高速度达到22000转/分，牵伸倍数50倍，也生产出了细络联合机，国内许多企业已十分重视紧密纺纱技术的发展，所有这些，都说明我国环锭细纱机也发展到一定的高水平阶段。
现对环锭纺纱技术的有关技术进步问题讨论如下：
1、牵伸加压机构的技术进步：
牵伸机构要能满足以下几项要求：
能够适应纺织纤维加工品种的需要（包括纯棉、涤、腈及混纺品种）；总牵伸倍数能达到60倍的高倍牵伸能力；成纱质量能满足下游工序的要求，细纱条干CV%值、粗节、细节、棉结及单强、单强不匀率CV%等各项指标均能达到2001年乌斯特公报的25%；要求机械制造水平高精度，包括罗拉、摇架、弹簧、上下肖等零部件精度高耐用；能实现大牵伸、重加压、强控制；前区工艺贯彻三小工艺要求，即小浮游区、小皮圈钳口距离、小罗拉中心距；后区能达到良好控制，产生稳定的磨擦力界，后区牵伸能力为前区牵伸提供的须条要有良好的条干均匀度、较好的结构均匀度、较大的紧密度及稳定的后钳口，防止握持不良造成纤维的滑移。
目前我国引进的牵伸加压机构有SKF、R2P、HP及INA-V等，在消化吸收国外技术的基础上，自行设计或仿造的牵伸加压形式有仿SKF-PK225的YJ2-142仿INA-V的QVX型和参考H2P及INA-V型的R2V型等，都各有特色及优点，现就有关问题讨论如下：
1.1 牵伸形式发展：
环锭细纱机牵伸形式共两类，一类是三罗拉双区直线牵伸，一类是三罗拉双区曲线牵伸，为了更好的控制纤维运动，在三罗拉双区牵伸中配有双皮圈结构，SKF、R2P、INA-V及国产YJ2、QVX、R2V都在前区配以上短下长的双皮圈，而QVX及R2V的前区牵伸又有许多改进，使前中罗拉中心距及浮游区相应减小，德国HP前区为双短皮圈式，配置新型金属下肖，浮游区长度最短。
1.1.1前区牵伸配置要三小，即前中罗拉中心距小，浮游区小及皮圈钳口隔距小。不论是双短皮圈还是长短皮圈及上、下、肖皮圈架的设计都力图达到三小要求，对SKF、R2P、INA-V及HP四种国外牵伸形式进行对比（见表1），以HP中心距最小，为14.4毫米。
牵伸形式 SKF R2P IVA-V HP
最近线测量距离 14.62 13.6 14.2 12.6
中心钳口距（毫米） 16.41 15.5 15.8 14.4
1.1.2后区牵伸形式有两种，SKF、R2P及国产YJ2系列的后区牵伸属於三罗拉双区直线牵伸、所不同的是有的牵伸罗拉中心距较长，像R2P牵伸区后罗拉中心距长。而INA-V、QVX及R2V的牵伸属於三罗双区拉曲线牵伸，上后罗拉抬高12.5毫米，使后罗拉握持点前移，缩短中后罗拉中心距，从而制造出好的摩擦界，曲线牵伸是改善后区牵伸对纤维控制的技术措施。
1.1.3牵伸过程中工艺配置的目的是通过前区达到三小（小钳口中心距，小浮游区小皮圈钳口）要求来有效控制主牵伸区快速纤维的移动，改善条干、纱疵、粗细节、棉结，提高纺纱质量。后区要为前区主牵伸提供优良的须条结构，创造良好的牵伸条件。三罗拉双皮圈双区曲线牵伸的后区，摩擦力界比直线式好，使须条受到良好控制，适纺较高纱支。
1.1.4我国在SKF或YJ2-142弹簧摇架加压及R2P直线双区双皮圈牵伸机构中，后区实行二大二小针织纱工艺原则（即后区中心钳口距大，粗纱捻系数大后区牵伸小及粗纱小牵伸），以对前区主牵伸提供优质须条，随着市场对机织物外观要求日益提高。二大二小工艺不再是针织纱的专门工艺，已普通用於生产各类针织、机织纱。
1.2加压机构：
国内外短纤维环锭细纱机的牵伸加压机构有弹簧摇架加压和气动摇架加压两大类。弹簧摇架加压又分为SKF圈簧加压及HP板簧加压两种，因此短纤维环锭细纱机加压又可分为气动摇架加压、圈簧摇架加压及板簧摇架加压三种。对各式摇架加压，总的要求是通过加压技术的实施，实现对纤维运动重加压强控制，加压装置使各罗拉钳口的纤维有足够稳定的握持及牵伸能力，造成合理的摩擦力界，实现压力稳定，增加对纤维运动的控制。
现对我国采用的各类加压机构有关问题进行如下讨论：
1.2.1 SKF型圈簧式摇架加压是德国纺机公司20世纪50年代推出的加压形式，经过半个世纪不断的改进，使加压机构不断完善，是世界上应用面最广，应用时间最长的加压系统。圈簧加压元件（PK220系列），上肖为OH式已由铁板改为工程塑料动片式上肖；下肖为T型阶梯肖，上下肖之间形成摆动钳口总牵伸20-60倍。
我国FA系列YJ2—142系列的摇架，基本上与SKF相同，加压重而稳，牵伸也达到20-60倍，前罗拉加压值为10、14、18dan/双锭可调节，中罗拉为10或14dan/双锭，后罗拉为14、18dan/双锭固定式。
金属材料受力后会变形，有弹性变形，缓弹性变形及永久性变形（塑性变形）三类。圈簧式加压的弹性变形持久性有多久而不会产生塑性变形或缓弹性变形是SKF加压摇架性能的关键。据国外报导：圈簧式摇架连续使用四年后，细纱条干CV%值上升1%粗细节纱疵增加20%，说明圈簧摇架加压力的持久稳定性还存在一定问题，圈簧弹性变形随时间增加而产生衰退，形成缓弹性变形或永久性变形。
SKF圈簧摇架加压机构存在的另一个问题在国内反映较为普遍，主要是三个罗拉加压钳口的平行度不能很好保证，由于采用自调平行的原理，前后上皮辊及上皮圈不稳定，以摇架支撑点发生前后摆动，使一组摇架上相邻两个加压在前中后三个钳口线不能始终保持平行，因此造成三个罗拉的钳口隔距大小发生变化使牵伸工艺不能真正到位，使纺纱质量达不到应有的水平，这种现象不仅在细纱，而且在粗纱、并条工序的加压摇架也存在，SKF摇架的自调平行作用在实践中并不理想并来一些负作用，这是它的重要缺陷。
1.2.2 HP板簧摇架加压：
HP板簧加压摇架是德国绪森公司20世纪80年代推出的新型加压摇架，在三罗拉双短皮圈双区牵伸中，双短皮圈可使钳口充分前移，缩短了浮游区距离，是所有牵伸加压系统中浮游区距离最小的一种，绪森HP-A-320型板簧摇架加压机构的制造精度比SKF改进了许多，坚实的板簧为加压无件，横截面大坚固耐用，据测在达到同样压力条件下，板簧的弹性变形仅是圈簧弹性变形的8.7%左右。
HP-A-320板簧摇架，分别对前、中、后罗拉施以三个板簧加压，用明螺栓固定在摇架槽内，可在加压状态下调整上罗拉中心距，简便准确，板簧与皮辊握持爪匝的顶面固定联接在定位匝上，装有上胶辊定位弹簧，三者联为一体，握持爪中心线与上罗拉中心线相吻合平行。在握持爪定位后再进行研磨加工，精度高，保证在加压状态下稳定可靠。皮辊加工精度高，保证在加压状态下稳定可靠，皮辊芯子与摇架握持爪匝的宽度比SKF宽3毫米，上皮辊与下罗拉平行度以加工精度来保证，因此HP三个钳口线握持平行度是几种摇架压中最好的。
国内一些棉纺企业应用HP的体会是HP纺纱质量好，机构简便，易於管理维护、加压精确。目前国内一些新型粗纱机上已开始使用HP摇架。综上所述，HP板簧加压摇架具有很好的发展潜力。HP前中后罗拉加压为16/12dan/双锭，二档选用，后区为14 dan/双锭。
1.2.3 气动加压
国内外在20世纪80年代后期已在短纤维环锭纺纱机上推广应用气动加压摇架。气动加压摇架性能优於弹簧摇架，主要表现在：压力稳定，基本上无锭差；压力不因时间延长而波动和衰退；具有重加压强控制的优点，加压力大小可在机器运转中整机无级调压，操作简便；细纱机仃车时可做到半释压或全释压，半释压状态下不影响纤维须条的分布状态，因此开车时不会产生细节及断头；有的气动加压系统还配有欠压和过压自动控制系统；气动加压摇架能较好的保证胶辊与罗拉这间及三个握持线的平行；易於清洁及维护，适应机器高速运行。
1.2.4 INA-V型牵伸加压机构是德国制造，属三罗拉长短皮圈双区牵伸，后区为曲线牵伸，气动加压的压力可微调。后罗拉加压18公