一、细纱机牵伸工艺配置
（一）、牵伸部分的机构与作用
    牵伸部分的机构主要包括牵伸罗拉、罗拉轴承、皮辊、皮辊轴承、皮圈、皮圈销、集合器、加压机构及吸棉装置等。
FA506型细纱机牵伸装置如图7-2-1所示。

 1.牵伸罗拉
    牵伸罗拉和上皮辊组成罗拉钳口，握持纱条进行牵伸。对牵伸罗拉的主要要求是：
   （1）罗拉直径应与所纺纤维的长度、罗拉加压量、罗拉的轴承型式相适应，有足够的抗弯和抗扭刚度；
（2）具有正确的沟槽齿形和符合要求的表面光洁度，能充分握持又不损伤纤维；
（3）罗拉通常用20号钢加工，表面经渗炭淬火；或是45号钢经高频淬火；也有罗拉表面镀铬或经其它表面处理。罗拉应具有较高的制造精度，有互换性，尽量减少因罗拉偏心、弯曲等机械因素引起的纱条不匀；
   （4）表面要具备一定的硬度(硬度大于HRC78)，中心层坚韧，既耐磨又能校正弯曲。
前后两列罗拉一般为沟槽罗拉，传动下皮圈的中罗拉为滚花罗拉。前后罗拉断面齿形如图7—2—2所示，图(1)为沟槽齿形罗拉，图(2)为滚花齿形罗拉。

齿顶是与上罗拉接触的部位，太窄容易损伤上罗拉和纤维，太宽则使握持力下降。滚花罗拉断面是等分夹角的轮齿形状，圆柱表面有均匀分布的菱形凸块，防止皮圈打滑。菱形凸块过尖，容易损伤皮圈。沟槽罗拉轴向的齿形有直齿、斜齿、人字齿三种。FA506型细纱机采用等距斜齿，呈人字形对称分布。
   2.罗拉轴承
    罗拉轴承与传动轴承一样，可分为滑动轴承和滚动轴承两大类。滑动轴承的材料有铸青铜、铁基或铜基粉末冶金含油轴衬、尼龙及酚醛层压材料等。滚动轴承可分滚珠轴承和滚针轴承两种。FA506型细纱机罗拉采用滚针轴承。
    3.皮辊
皮辊每两锭组成一套，由铁壳、丁腈胶管、皮辊芯轴及皮辊轴承组成。用机械方法将胶管套在铁壳上，并在胶管内壁或铁壳表面涂上粘结剂，使胶管和铁壳粘牢。铁壳表面常有沟槽，以增加铁壳与胶管间的结合力，防止胶管在重加压下回转时从铁壳上滑脱。目前新型结构的皮辊有两种，一种是双层皮辊，内层硬度较高，外层为软弹性的胶管皮辊;另一种是内层为铝套管，胶料直接硫化在铝衬套上再压配在铁壳上的压配式无套差结构皮辊。新型皮辊的优点是装配方便，能承受重加压，使用寿命长，且可消除因套差而存在的缺点。皮辊质量好坏对细纱条干影响很大，因此，生产上选择皮辊有着严格要求，主要有以下几方面：
    （1）皮辊表面要光洁、滑爽，具有足够的摩擦系数及一定的吸放湿和抗静电性能，以减少绕花；
    （2）丁氰橡胶包覆物要具有适当的硬度，富有弹性，耐磨、耐油、耐老化；
    （3）皮辊圆整度要好。丁腈橡胶分子结构要均匀，套差要小，防止变形偏心。同一副皮辊上左右两只皮辊的直径要一致，差异一般控制在0.05mm以内，磨损、变形、偏心跳动等不允许超过公差范围，以减少机械因素对牵伸不匀造成的影响；
（4）定期保养磨砺。细纱用丁腈胶管，切割成所需长度后压套于皮辊外壳上。经粗磨后，使用3~5个月后，因圆整度变差，表面不平，需进行磨砺，一般可磨5~7次，每次磨量约0.2mm，以磨平、磨光为宜。磨6~7次后，包覆层会变得太薄，弹性不足，对须条的握持能力已很差，必须更换。新皮辊直径大、弹性好，宜用于细特纱。皮辊逐次磨砺后，直径减小，弹性降低，可调至中粗特纱使用。皮辊使用一段时间后，因表面沾污，发毛，容易粘附纤维，需结合揩车进行清洗并加油。
4.皮辊轴承 
细纱机采用SL系列皮辊轴承，SL为皮辊轴承代号。FA506型细纱机采用SL系列上罗拉轴承，承载能力大，故适宜于高速度，重负荷。前、后上罗拉为胶辊，采用SL6819A滚动轴承，外径为19mm，包丁腈橡胶后为28mm；中上罗拉为小铁辊，采用SL6825EA滚珠轴承，外径为25mm。其结构均为带保持架的双列滚珠无外壳且采用叠片式双层密封，相对摩擦少，加油周期长，对纱线污染少，转动灵活平稳。
5.皮圈
胶圈是控制纤维运动的主要部件，要求丁腈材料结构均匀、表面光洁、圈形圆整、弹性好、耐磨、耐油、耐老化、吸放湿性能好、伸长小，胶圈的长、宽、厚及内径需严格控制在规定的公差范围内。
胶圈的内径依据牵伸装置及所纺纤维长度而定，内径过大，上、下圈不能紧贴，且呈波浪形回转，使条干恶化；内径过小，胶圈胀紧，阻力大，回转时产生抖动打顿而出竹节纱或出硬头。皮圈内径尺寸按需要而定，宽度与胶辊相同，充分发挥胶圈的弹性作用。胶圈的结构一般由三层粘合而成。外层是伸长层，因直接与纤维接触，表面要求光洁，并具有一定的弹性和摩擦系数，以便有效地控制纤维运动；内层是压缩层，因其直接与罗拉、销子接触，要求光洁、富有弹性、耐热、耐磨；中层是增强层，利用棉或化纤作骨架，以提高胶圈的强度，减小伸长。胶圈通常要经酸处理、氯处理、紫外光照处理或真空辉光离子处理，要求表面滑爽且具有一定的抗静电性能。胶圈要定期揩洗，但不能用水洗、酸洗或碱洗，以免破坏胶圈表面状态。胶圈使用日久，弹性及表面性能会衰退，故一年左右需更换一次。
6.皮圈销
皮圈销的作用是固定胶圈位置，把上、下胶圈引至前钳口，并在胶圈销处形成弹性钳口。FA506型细纱机采用弹性摆动上销和T形下销，如图7—2—3所示。下销为6锭一根，固装于下罗拉座上，在张力辊的弹簧作用下，与下部张力辊一起支撑下胶圈，使其呈紧张状态。上销为双联叶片状，用于支撑上胶圈，其上端可绕小铁辊中心灵活摆动，借助小铁辊中心处片簧的作用给上销施加一定的起始压力，使上销始终压向下销。上销上装有尼龙隔距块，使上、下销间保持一定的隔距，通常称原始隔距。
7.集合器
集合器的作用在于收缩纱条的宽度，减少飞花和边纤维的散失，减少绕皮辊、绕罗拉现象，使须条在较紧密状态下加捻，使成纱紧密、光洁、毛羽少、强力高。

常用集合器有多种型式，按外形有木鱼形、梭子形、框形等；按安装方式有吊挂式和搁置式。常用的集合器如图7—2—4所示。集合器使用不当会增加纱疵，当口径过小、挂花、抖动及横动不灵活时，反而使纱线质量下降、断头增加，产生条干竹节。

8.加压机构
细纱机都采用摇架加压。根据加压方式的不同可分为弹簧摇架加压和气动摇架加压。
（1）弹簧加压摇架：
弹簧摇架加压具有结构紧凑、轻巧、吸震作用好、机面负荷轻且加压大等优点，在新型牵伸装置中得到了广泛的应用。但它的主要缺点是使用日久弹簧压力有衰减现象，压力稳定性变差。如图7—2—5所示为TF18—115型摇架结构。

（2）气动摇架加压
气动加压以压缩空气为动力源，将压力为(1.7～2.3)X105Pa(根据锭距不同而调节)的空气输送至车头尾两边的气囊中，气囊膨胀顶住压力板，再通过联接杠杆的传递作用对罗拉进行加压。如图7—2—6所示。
气动加压保持了弹簧摇架加压的优点，克服了弹簧加压使用日久后弹簧疲劳衰退的缺点，压力稳定充分，能适应重加压工艺，调压方便且可在机器运转状态中进行，压力大小可无级调节，关车时可以半释压，使皮辊上只产生微压力，防止皮辊上产生压痕，又阻止了细纱捻度进入牵伸区及开关车时皮辊与罗拉钳口中纱条位移，大大降低了再开车时的断头率，有助于提高成纱质量，且吸振能力强，能适应机器高速，结构简单，无易损零件，采用机下分段组装，维修管理方便。但气动加压需要一套气源发生设备及相应的伺服机构。对供气系统而言，气囊的密封性能及其弹性、强度要求较高，压力传递机构中采用了较多的杠杆，杠杆比值大，压力传递误差累积起来会影响加压精度和锭差，从而抵消气囊加压的优点，因此，对杠杆传递机构的制造和安装精度比弹簧摇架加压更高。

图7—2—6  SYJQ1—160型气动加压摇架结构
9.断头吸棉装置
它是利用风扇产生的吸力将断头后前罗拉吐出的须条吸入位于前罗拉下面的吸棉管(笛管)小孔内，经总吸棉管将纤维凝聚到储棉箱内。采用此装置可避免纱条断头飘动带断邻近纱线，减少毛羽和粗节，提高产质量，也可改善车间卫生条件，减轻工人劳动强度。
吸棉装置分为单独吸棉与集体吸棉两种，采用集体吸棉装置，可减少停、开车时因吸力不足而造成的断头、飘头及绕罗拉、绕皮辊现象。吸棉真空度、吸孔形状及笛管安装位置对断头吸入率均有影响，纺纯棉要求吸棉真空度600Pa以上，纺化纤时需增加40％左右，头、尾端差异要小。吸孔形状有圆形、椭圆形、三角形、梨形等几种，新机以梨形为多。
（二）、牵伸工艺配置
1.前区牵伸工艺
细纱牵伸装置的前区通常采用双皮圈牵伸，双皮圈牵伸的上下皮圈的工作面对须条直接接触，增强牵伸区内须条的中部摩擦力界强度和扩展幅度，能阻止纤维提前变速。在皮圈销处，组成一个柔和而又有稳定压力的皮圈钳口，既能控制短纤维运动，又能使前罗拉钳口握持的纤维顺利抽出。

 (1)浮游区长度
浮游区(又称自由区)长度是指皮圈钳口至前罗拉钳口间的距离。通常以上销或下销前缘至前罗拉中心线间最小的距离表示。实际的浮游区长度要比计算的稍大些。缩短浮游区长度意味着一方面减少浮游区中未被控制的短纤维数量，另一方面皮圈钳口摩擦力界相应向前方伸展，使纤维在皮圈部分的摩擦长度增加，加强了对浮游纤维的控制力。因此，缩短浮游区长度，会使牵伸区内纤维变速点分布向前钳口靠近而集中，扩展幅小，纤维变速点稳定。图7—2—7所示的实验曲线，证实上述分析是正确的。在同一种牵伸装置上以不同的浮游区长度进行纺纱质量的对比实验，从实验结果表7—2—1可知，细纱黑板条干和25mm短片段不匀率均随浮游区长度缩小而得到改善。

（2）皮圈中部摩擦力界合理布置和控制
双皮圈使须条中后部摩擦力界的强度增强和扩展幅度增大，但同样是双皮圈牵伸，牵伸能力和成纱质量可能会有较大的差异。
双皮圈使牵伸区中部摩擦力界强度增强，皮圈钳口型式、销子型式及皮圈材料的不同，强度也有差异。双短皮圈在运行中易出现中凹现象，使摩擦力界减弱且不稳定；经改进后，使上销下压、下销下倾，改善了皮圈的中凹现象，而FA506型细纱机中采用的曲面阶梯下销上托，也是为了同样的目的。一般销子上托或下压高度为1.5mm，使其摩擦力界强度低于皮圈钳口，通常使销子上托或下压点的位置在皮圈工作段长度的中部为好。
皮圈钳口是纤维变速最激烈的部位，钳口处的摩擦力界强度及其稳定性对纤维运动影响最大，皮圈钳口既要控制浮游纤维，又要保证快速纤维的顺利抽出。
FA506型细纱机采用下销位置固定、上销位置可调的弹性钳口，弹性上销支撑上皮圈处于一定的工作位置，借助上销片簧的作用力始终压向下销。弹性钳口上、下销子间原始隔距较小，钳口压力波动也较小。当某种原因使钳口压力增大，则上销向上摆动，使须条上压力增加没有固定销那么大；反之下销会下摆而起到对钳口压力的弹性自动调节作用。皮圈钳口隔距可根据纺纱线密度、喂入定量、皮圈特性、纤维性能及罗拉加压等条件而定，其选用范围见表7—2—2。

（3）牵伸力与罗拉钳口的握持力
在前牵伸区中，喂入的粗纱线密度一定时，牵伸倍数越大，前罗拉握持的快纤维数量越少，牵伸力越小。纤维的数量分布、喂入须条上捻度多少以及摩擦力界的布置对牵伸力的影响较大。
为了改善细纱条干，除控制牵伸力大小外，还必须控制牵伸力不匀率。牵伸力随着喂入纱条的不匀和摩擦力界分布的不匀而波动，引起纤维变速点的不稳定而影响纱条条干均匀度。在握持力与牵伸力相适应的前提下，适当加强皮圈钳口压力对稳定牵伸力有一定效果。同时还必须适当加强皮圈中部的摩擦力界以稳定皮圈中部的纤维运动。
牵伸力大时，可适当减小粗纱捻系数，以降低纤维间的紧密度，减小快速纤维从慢速纤维中抽出时的阻力，降低牵伸力；适当加大后区牵伸倍数使进入前区须条的紧密度降低而达到降低牵伸力，使之与握持力相适应；在加压偏轻时，可适当增加前罗拉的加压量，使握持力与牵伸力相适应；弹性钳口还可将钳口隔距适当放大或适当降低钳口压力。
罗拉钳口的握持力是指上皮辊与下罗拉组成的钳口对须条的动摩擦力，其大小与罗拉加压、钳口下须条的粗细和几何形状、钳口与须条的动摩擦系数及皮辊的硬度和弹性等因素有关。
罗拉钳口的握持力与加压、须条的形态有关，前钳口的握持力比中后罗拉小得多，在加压量增加时增幅亦较小，这是由于前、中、后钳口下握持的须条粗细与几何形状不同的缘故。皮辊加压后，皮辊与纱条同时变形，当皮辊变形小于变形后的须条厚度时，皮辊上全部压力集中于须条上。细纱机前、中、后钳口中须条均较薄，皮辊的变形往往都超过须条受压变形的厚度值，皮辊在整个宽度范围内均有变形，使皮辊压力有相当大的部分没有加在须条上。若须条受压后的厚度值越薄，加在须条上的压力损失就越多。随罗拉钳口加压增大，前、中、后钳口的握持力都随之增加，由于自后罗拉到前罗拉须条定量渐减，在同样的加压量时，它们获得握持力的大小也是渐减的。
增加罗拉的加压量，是生产上增大握持力的常用方法，但皮辊加压又不能过重，否则会引起皮辊严重变形、罗拉弯曲、扭振等而造成周期性纱条不匀，严重时会引起牵伸齿轮的爆裂。不同的机型和加压机构，能承受的最大加压量也不同，FA系列细纱机在纺棉及65mm以下化纤时的钳口加压范围已增大到(130～200)×(80～140)×(120～180)N/双锭，使罗拉钳口的握持力能与牵伸力的增加相匹配。
在牵伸区放置集合器，可增加前钳口处须条厚度，减少边缘纤维，从而增加钳口对须条的有效压力而使钳口的握持力增大；适当加大皮辊直径，可使皮辊对须条的握持长度增加而增加握持力，增大皮辊表面的磨擦系数，可增加钳口的握持力；细纱机前区常采用“浮游区长度、钳口隔距和罗拉中心距”都较小的工艺，可以充分发挥前区牵伸能力，提高纱线的质量。
2.后区牵伸工艺
(1)罗拉握持距  罗拉握持距与喂入粗纱的定量、纤维长度、粗纱捻系数、温湿度等因素有关。由于握持距的大小与牵伸力有着密切的关系，握持距大，牵伸力小，握持距小，牵伸力大。如图 7—2—8所示。在生产中一般所用的纤维细而长，喂入粗纱定量重，粗纱捻系数大，车间湿度高，罗拉握持距应偏大掌握，以减小牵伸力，使它与握持力相适应。反之则偏小掌握。

在牵伸区内为了有效地控制纤维运动，握持距偏小为好。握持距小，牵伸力必然大，为解决握持力与牵伸力不适应的矛盾，“紧隔距”必须结合“重加压”。采用这种工艺，既有利于控制牵伸区内纤维运动，又可避免须条在罗拉钳口下打滑，从而改善输出须条的均匀度。
(2)后区牵伸倍数  后区牵伸倍数与前区牵伸倍数有着密切的关系。提高前区牵伸能力主要是合理配置皮圈工作区的摩擦力界，使之有效地控制纤维运动，提高成纱条干均匀度。但是仅有前区摩擦力界的合理布置，而喂入纱条的结构不均匀、纤维之间没有足够的联系力还不能充分发挥前区皮圈的牵伸作用。后区牵伸主要是为前区作准备，使喂入前区的纱条结构均匀和具有一定的紧密度，使之与前区摩擦力界相配合而形成稳定的前区摩擦力界分布。可以充分发挥皮圈控制纤维的作用，从而减少粗、细节，提高成纱条干均匀度。
提高细纱牵伸能力的方法有两种。一是保持较小的后区牵伸倍数，采用提高前区的牵伸倍数；二是采用较大的后区牵伸倍数以达到提高总牵伸倍数的目的。生产实践证明，后区采用较小的牵伸倍数，对成纱不匀率无显著影响。因此，细纱工艺必须增强皮圈控制作用，后区采用较小的牵伸倍数。因为后区牵伸小，牵伸力大，牵伸力不匀率小，同时可利用粗纱捻度，增大后区与前区牵伸纱条的紧密度。既有利于后区控制纤维运动，又有利于前区发挥皮圈控制纤维运动的作用，从而改善成纱均匀度。采用较小的后区牵伸倍数，工艺适应性较广，对原料条件，成纱号数变化不大时，后区牵伸和后区隔距一般不需调整，简化了工艺管理工作，后区隔距较大有利于满足牵伸力小于握持力的条件。
在喂入纱条纤维整齐度好，条干均匀时，可采用较大的后区牵伸倍数。后区隔距必须与纤维长度相适应，一般为纤维品质长度加2~4mm，中、后罗拉加压必须相应加重。当后区牵伸倍数超过2.5倍，成纱中片段不匀显著增大。通常，后区牵伸还是以偏小掌握为宜。
(3)粗纱捻系数  后区采用较小的牵伸倍数时，适当提高粗纱捻系数，对降低细纱断头，提高成纱均匀度是有利的。
在简单的罗拉牵伸区中，利用粗纱捻回产生的附加摩擦力界控制纤维运动是有效的。当牵伸倍数较小，牵伸力较大时，合适的粗纱捻度，可以防止牵伸须条中部发生局部分裂，同时纱条绕轴心不发生翻动，减少捻回重分布现象；牵伸区纱条上的捻回分布主要与牵伸倍数有关，即纱条上的捻回分布自后向前逐渐减小。在这种情况下，后纤维对浮游纤维的控制力大于前纤维对浮游纤维的引导力，使纤维不会提早变速，纤维变速点前移而趋于稳定，牵伸倍数越大，牵伸须条越扩散，在这种情况下，适当提高粗纱捻系数，使附加摩擦力界强度增加，纤维之间接触良好，浮游纤维变速点前移而趋于稳定。
在皮圈牵伸中，适当增加粗纱捻度，对皮圈控制纤维运动也是有利的。捻度较多的粗纱，经过后区牵伸后，捻度尚未完全解开，部分剩余捻回的纱条进入皮圈牵伸区，由于上、下皮圈对纱条的有效控制，纱条在皮圈间不可能发生翻动，消除了捻回重分布现象。剩余捻回在纱条牵伸时，受到张力的作用产生向心压力，增强了纱条中部摩擦力界，从而有助于控制纤维运动。
 粗纱捻系数的利用还需结合喂入粗纱定量，后区牵伸倍数，中、后罗拉隔距及加压，温湿度等因素综合确定。
二、依纳V型牵伸工艺配置
依纳V型牵伸装置，如图7—2—9所示。
牵伸型式的主要特点是：
(1)  后罗拉中心抬高12.5或13.5mm。
(2)后上皮辊沿后下罗拉表面后移，使后上皮辊和后下罗拉中心连线与水平线夹角成25°~31°。

 (3)后下罗拉前移，中、后下罗拉中心水平距离缩短为40mm左右(适于纺棉型纤维)。
(4)采用了喂入曲面导纱喇叭。
V型牵伸可使喂入后牵伸区中的纱条在后罗拉表面形成一段包围弧。由于后罗拉抬高形成的曲线牵伸和适当的粗纱捻回配合，后罗拉附近形成较强的摩擦力量，使后牵伸区中的纱条获得较高的集合，纤维的变速点前移，牵伸纱条不会扩散，反而逐渐向中罗拉收缩集合，形成狭长V字形，以较高的纱条紧密度喂入前牵伸区，使总牵伸倍数得以增大。
在V形牵伸中，后区牵伸是为前区牵伸作准备，当喂入前区的纱条具有较好的均匀结构和较高的紧密度，在前区皮圈牵伸的控制下，形成均匀稳定的摩擦力界，达到改善成纱条干的目的。
V型牵伸依靠纱条在抬高的后罗拉表面形成的包围弧(包围角81°~85°，弧长约19mm)来增大后罗拉摩擦力界强度，并向前扩展，在粗纱捻回的配合下，纱条在后区牵伸过程中形成狭长V字形，与较小后区罗拉中心距的配合，使浮游区长度缩短为35mm左右，提高了牵伸区中喂入前区纱条的紧密度，增强了前区摩擦力界强度，防止皮圈中部出现内凹失控，加强了对纤维运动的控制。
V型牵伸并不是用提高后区的牵伸能力来提高总牵伸能力，而是通过改善喂入前区的纱条紧密度和内在结构，并在前区皮圈牵伸的配合下，进一步提高前区的牵伸能力，达到增大总牵伸能力的目的。
在工艺条件不变，总牵伸为47.1倍的情况下，采用不同的后区牵伸倍数，用依纳V型牵伸装置纺13tex涤棉纱，其结果如表7—2—3所示。
表7—2—3  不同后区牵伸倍数与纱线质量
后区牵伸倍数 1.26 1.34 1.46 1.62 1.79 1.87
成
纱
质
量 CV% 14.7 14.7 14.9 15.2 15.1 15.6
 -50%细节 12.3 8.4 10.3 11.1 11.8 17.1
 +50%细节 26.9 27.0 25.8 27.6 22.2 32.0
 +200%棉结 37.5 36.6 38.0 29.5. 22.9 31.4
从表中可看出，成纱条干CV％值和粗、细节都随后区的牵伸倍数增大而增大，因此后区牵伸仍以偏小掌握为宜。因为随着后区牵伸倍数的增大，后区牵伸纱条紧密度下降，当牵伸的倍数过大时，对成纱条干均匀度更加不利。在V型牵伸中，中罗拉钳口产生约5.5mm长的反包围弧，使后区前部的摩擦力界向后扩展，浮游纤维提前变速，增大了牵伸波所产生的附加不匀，所以V型牵伸后区牵伸也宜偏小掌握。因此，V型牵伸也只有在后区牵伸倍数较小的条件下，才能充分发挥它的优点。
V型牵伸后区罗拉中心距纺棉时为40mm左右，纺涤棉纱时为44mm左右，而罗拉握持距却增大到60mm左右，浮游区长度缩小到35mm左右，故特别适宜于整齐度差的短纤维纺纱，它既能有效地控制短纤维，又不致拉断长纤维，与普通牵伸相比，纤维的扩散显著减少，短纤维被较好地握持在牵伸纱条中。而且，由于后区牵伸配合，使进入前区牵伸的纱条内纤维伸直平行度有所提高，从而改善了前区牵伸纱条的内在结构，可提高成纱质量和增加牵伸倍数，使它的总牵伸能力可比普通牵伸装置提高30％～50％。
V型牵伸工艺潜力的发挥都是在前上皮辊采用软弹性的情况下取得的。表7—2—4为不同硬度上皮辊对纱条不匀率的影响。

从表中可见，成纱条干不匀率随着前上皮辊硬度的增加而增加。这是因为硬度小的前上皮辊可使横向摩擦力界更加均匀，使前钳口下的纤维得到强有力的握持，对改善成纱质量非常有利。