1关于多电机传动粗纱机(电脑机)
传统粗纱机采用一个电动机通过多种传动机构分别传动牵伸罗拉、锭翼、筒管及升降机构，其中罗拉与锭翼为定速，筒管和升降机构由于粗纱卷绕直径增大而为变速，卷绕速度与罗拉输出速度的速比略大于1，并使之恒定而保持稳定的卷绕张力。但由于加工纤维品种、粗纺工艺参数、车间环境温湿度变化以各种传动机构的限制，要使粗纱机在运转的任一瞬间，保持卷绕速度与罗拉输出速度之比为略大于1的恒值几乎是不可能的。特别是粗纱机在纺纱过程中发生停车的瞬间，卷绕机构的惯性大于牵伸机构，即罗拉输出速度为零时卷绕速度尚不为零，此时，粗纱在前罗拉的无捻三角区发生意外伸长而造成关车细节，粗纱机在点动寸行时，更会发生连续的关车细节。
为了减少粗纱机关车时牵伸机构与卷绕机构不同步产生的关车细节，传统粗纱机通常采取以下措施：
(1)防细节装置：在下锥轮输出轴处安装由两个时间继电器控制的电磁离合器，粗纱机停车时，调正离合器脱开及吸合的时间，使卷绕机构与牵伸机构在粗纱机关车时同步停止，就可以防止或减少关车细节的发生或降低细节程度，但是即使是相同型号的粗纱机，不同机台由于机器安装、调试、磨损、润滑等状况不同而使卷绕机构与牵伸机构有不同的惯性差；同一机台则由于锭速改变及管纱重量的变化，也有不同的惯性差，因此防细节装置难以真正起到防细节作用。
(2)设计合理的传动路线：对卷绕传动路线进行优化设计，将转动惯量大的传动机构如差动装置安排在慢速轴上．将卷绕传动链中的齿轮、带轮、锥轮等质量减小以减少卷绕机构的惯性．力求缩小与牵伸机构的惯性差，而有利于防止或改善关车细节的发生。
(3)采用变频调速装置：对电机进行软启动、点动和调速控制，停车时能防止或改善关车细节的发生。
(4)提高卷绕前粗纱须条的强力：实践证明粗纱的意外伸长主要发生在前罗拉C口到进入锭翼假捻器之前的粗纱须条上，该纺纱段须条强力最低处是位于罗拉C口处的无捻三角区，传统粗纱机采用等导纱角锭翼或高效假捻器等方法，减少前后排粗纱无捻三角区差异及提高假捻度，使粗纱须条强力增加，从而减少意外伸长，改善关车细节。
(5)一落纱不停车，采用对温湿度敏感性小，断头率低的闭式悬锭锭翼；提高粗纱机各部件运转可靠性；提高熟条质量；实行分段换筒，确保粗纱在一落纱中不断头，可有效地使关车细节不发生。
传统粗纱机尽管采取上述措施在不同程度上减少和改善了粗纱的关车细节，但都是无法从根本消灭关车细节，它制约了现代粗纱机速度的进一步提高。严重的关车细节，使成纱在高速无梭织机及大圆机上造成断头，致使织造效率大为降低。
由电脑控制变频或伺服电机的多电机传动粗纱机，取消了传统的锥轮变速结构，成形机构及多数工艺变换齿轮、粗纱机运转速度进一步得以提高。多电机传动粗纱机采用3～4个变频电机或伺服电机分别传动牵伸罗拉、锭翼、筒管及升降机构的运动。由于牵伸和卷绕机构分别由单独电机控制，关车时卷绕机构先停，牵伸机构后停，使前罗拉至锭翼之间的粗纱略为松弛，再开车时张力又趋正常，可以从根本上防止关车细节的发生。电脑机虽然价格较高，但由于运转速度提高，其万锭细纱配台数可由传统悬锭粗纱机的3台减为2台，粗纱质量及综合技术经济效益均有所提高，是粗纺工程现代化较好的新机型。但也应当认识到建立适用於不同纤维品种，不同纺纱工艺，不同纺纱环境和不同用途粗纱的数学模式使之储存于电脑中是一个难题，有赖於粗纱机生产厂及纺织厂的合作探索，多电机传动粗纱机的设计要以消除粗纱细节，提高粗纱质量为前提，其次才是提高锭速，简化机构，值得注意的是由於多电机传动粗纱机产量高，万锭配台数减少，更要保证电脑、电器及运转的可靠性，否则，将给纺纱厂正常生产秩序带来严重威胁。
2关于张力微调控制系统
传统粗纱机以锥轮或齿链式无级变速器(PIV)为变速机构，使粗纱实现正常卷绕。锥轮曲线方程按纱层等厚推导并修正而来，锥轮皮带传动存在打滑现象，滑溜率在一落纱过程中为变数，为了使粗纱纺纱时小中、大纱全过程的张力适应纺纱工艺要求，必须设有张力微调控制系统，系统要求粗纱管在卷绕一层粗纱后，除直径增大给予变速机构一个固定变化量之外，再增加一个附加变化量使卷绕张力得到微调补偿。传统粗纱机常用的式张力微调控制系统有偏心齿轮式、凸轮连片式、差动靠模板式等型式，这种式张力微调控制系统根据一落纱粗纱张力变化规律所提出的补偿要求，对有关机构进行调整、定位，调整的效果一般靠纺纱张力的变化或粗纱伸长率测试来判定，操作者较难掌握，以致相当多的纺织厂放弃了对张力微调机构的使用。电气式张力微调控制系统采用线阵CcD摄像传感器分别测量前后排粗纱的下垂量(映纺纱张力大小)输出电缩小与牵伸机构的惯性差，而有利于防止或改善关车细节的发生。
(3)采用变频调速装置：对电机进行软启动、点动和调速控制，停车时能防止或改善关车细节的发生。
(4)提高卷绕前粗纱须条的强力：实践证明粗纱的意外伸长主要发生在前罗拉C口到进入锭翼假捻器之前的粗纱须条上，该纺纱段须条强力最低处是位于罗拉C口处的无捻三角区，传统粗纱机采用等导纱角锭翼或高效假捻器等方法，减少前后排粗纱无捻三角区差异及提高假捻度，使粗纱须条强力增加，从而减少意外伸长，改善关车细节。
(5)一落纱不停车，采用对温湿度敏感性小，断头率低的闭式悬锭锭翼；提高粗纱机各部件运转可靠性；提高熟条质量；实行分段换筒，确保粗纱在一落纱中不断头，可有效地使关车细节不发生。
传统粗纱机尽管采取上述措施在不同程度上减少和改善了粗纱的关车细节，但都是无法从根本消灭关车细节，它制约了现代粗纱机速度的进一步提高。严重的关车细节，使成纱在高速无梭织机及大圆机上造成断头，致使织造效率大为降低。
由电脑控制变频或伺服电机的多电机传动粗纱机，取消了传统的锥轮变速结构，成形机构及
多数工艺变换齿轮、粗纱机运转速度进一步得以提高。多电机传动粗纱机采用3～4个变频电机或伺服电机分别传动牵伸罗拉、锭翼、筒管及升降机构的运动。由于牵伸和卷绕机构分别由单独电机控制，关车时卷绕机构先停，牵伸机构后停，使前罗拉至锭翼之间的粗纱略为松弛，再开车时张力又趋正常，可以从根本上防止关车细节的发生。电脑机虽然价格较高，但由于运转速度提高，其万锭细纱配台数可由传统悬锭粗纱机的3台减为2台，粗纱质量及综合技术经济效益均有所提高，是粗纺工程现代化较好的新机型。但也应当认识到建立适用於不同纤维品种，不同纺纱工艺，不同纺纱环境和不同用途粗纱的数学模式使之储存于电脑中是一个难题，有赖於粗纱机生产厂及纺织厂的合作探索，多电机传动粗纱机的设计要以消除粗纱细节，提高粗纱质量为前提，其次才是提高锭速，简化机构，值得注意的是由於多电机传动粗纱机产量高，万锭配台数减少，更要保证电脑、电器及运转的可靠性，否则，将给纺纱厂正常生产秩序带来严重威胁。
流模拟信号，通过PIC进行比较运算，龙筋换向时，PLC接受到换向即输出讯号给锥轮皮带移动电机，使锥轮皮带在原设定的固定移距上增加一个或正或负的附加移距，从而对下一层卷绕的粗纱张力加以微调，下表系FA431型粗纱机使用两种张力微调控制系统对粗纱条干和伸长率影响的试验数据：
由试验可知：式张力微调控制系统为依赖经验调正一次后固定不变的被动张力微调模式；电气式张力微调控制系统则为在线主动检测粗纱高低位置而自动调整粗纱张力的动态张力微调模式，效果较为显著，在多电机传动(电脑)粗纱机上，虽然计算机可以储存各品种纺纱条件下的张力变化模式，但在更换纺纱品种时，采用CCD装置修正纺纱张力并获得最佳卷绕速度修正模式较手动修正快捷而有效。
3关于牵伸型式
目前国产悬锭粗纱机多为三罗拉或四罗拉双皮圈牵伸，三罗拉双皮圈牵伸为双区牵伸，四罗拉双皮圈牵伸则在主牵伸区之前增加了整理牵伸区，后者的主要特点为是：
(1)主牵伸区不设置集合器，须条横向宽度大，钳口对纤维的控制作用加强。浮游区减小，纤维变速点前移且较稳定，粗纱条干质量得以提高。
(2)经主牵伸区较大牵伸后须条进入整理牵伸区，使纤维急弹性变形减少，有利于提高粗纱中纤维伸直度。
(3)在整理牵伸区中设置了较小通道面积的集合器，须条输出时，宽度窄，无捻三角区缩小，在此处发生意外伸长的可能性减小，伸长率和伸长率差异均减少。
(4)粗纱毛羽减少，前罗拉输出须条接近圆形，输出须条右侧纤维的“包缠”现象减弱，粗纱中纤维的卷曲度接近，粗纱结构改善，为后道纺纱制造了良好牵伸条件。
(5)四罗拉双皮圈牵伸适合重定量粗纱的纺制，增加了粗纱机增产的潜力。
但四罗拉双皮圈牵伸比三罗拉双皮圈牵伸增加了一根罗拉，也会带来一些弊病：
(1)易发生波：主牵伸区前钳口(二罗拉)为被动罗拉，一二罗拉传动托架设计制造或调整不当，出现波。
(2)主牵伸区前钳口的上、下罗拉位于一罗拉之后，当清洁器效果欠佳，二罗拉沾花挡车工难以发现，会造成严重纱疵，对成纱质量威胁很大。
(3)增加一列罗拉，增加了制造成本及使用成本。
分析上述利弊，笔者认为四罗拉双皮圈牵伸与三罗拉双皮圈牵伸相比，仍是利大于弊，特别在减少粗纱毛羽，改善粗纱结构，降低粗纱伸长率及伸长率差异等方面，四罗拉双皮圈牵伸对成纱质量的提高均较有利。
4关于锭翼
锭翼是粗纱机完成加捻卷绕功能的重要部件，粗纱工序纺纱质量与效率的提高，相当程度取决于锭翼的结构形式其及质量之优劣。目前国产悬锭粗纱机最高锭速可达1500～1600r／min，较国产托锭粗纱机最高锭速提高近一倍，粗纱机万锭配台数降为2—3台，技术经济效益十分显著。以下就悬锭锭翼的若干结构问题进行探讨：
(1)闭式悬锭锭翼与开式悬锭锭翼：开式悬锭的粗纱通道系敞开式，粗纱在铝质U形槽中通过；闭式悬锭的粗纱通道为封闭的不锈钢管道，能适应1600r／min高速，对温湿度敏感性小，断头率低，对减少粗纱毛羽、纱疵、提高粗纱机产量极为有利。对挡车工而言，断头的减少会使接头次数减少，由于不锈钢管内壁光滑，粗纱可籍自重由管中通过，生头反比开式悬锭方便。闭式悬锭粗纱通道的清洁可以采用化方法：以包覆棉纱的软轴在溶剂(丙酮、汽油、酒精等)中浸湿后塞入通道，其尾部以3000r／min左右的高速电钻夹持，通电后软轴作高速旋转，手持电钻作上下往复运动，则沾染在通道管壁上的棉蜡或化纤油剂被溶解，再以浸有溶剂的布条从管中通过除去已溶解的污染物，最后以干净布条通过擦干，实践证明，采用化清洁方式闭式悬锭远较开式悬锭方便、有效。
(2)等导纱角锭翼：粗纱机由於结构的限制，锭翼分前后两排，前排锭翼的导纱角小，后排锭翼的导纱角大，后排粗纱因无捻三角区长而较易发生意外伸长，为使前后排粗纱伸长率差异减小，于是有将后排锭翼抬高，使前后排锭翼导纱角相同的等导纱角锭翼出现。等导纱角锭翼在三罗拉双皮圈牵伸型式的粗纱机上比较有效，在四罗拉双皮圈牵伸型式粗纱机上，由于前后排粗纱的无捻三角区相差无几，等导纱角锭翼的作用就不明显，前后排锭翼不等高增加了锭翼备件品种，锭翼传动维修不方便，下清洁器取出困难，曾有个别原使用高低锭翼的纺织厂在改造时考虑更改为等高锭翼，目前国产新型粗纱机大多为四罗拉双皮圈牵伸型式，采用等高锭翼已能满足粗纱纺纱功能要求。
(3)整体锭杆与可拆卸式锭杆：国产悬锭粗纱机都采用上锭杆悬锭锭翼，其优点是主机结构简单，缺点是在纺纱过程中粗纱管不能取出，为了使纺纱过程中粗纱可以取出，有将整体式锭杆制成可拆卸式的结构，锭杆下部可装可卸，但由于锭杆镶接处断面积小，使锭杆的抗弯刚度下降了49％(025锭杆)和54％(022锭杆)，锭杆稍受外力就弯曲变形而造成摆头，严重的将影响粗纱条干甚至无法纺纱，因此现代粗纱机高速化后为提高锭翼的可靠性，应以整体式锭杆为宜。
5关于自动落纱
国产新型粗纱机落纱方式基本上属半自动落纱，即粗纱管卷绕至予定长度后，下龙筋定向定位停止运动，下锥轮抬起、皮带复位、下锥轮落下，下龙筋超降至落纱位置，人工取出满纱，插上空筒管，下龙筋升到生头位置，搭头重新启动机器作新一轮纺纱。
全自动落纱粗纱机，当纺纱至定长时停止，下龙筋下降移出或倾斜，换管导轨落下取走满纱管插上空筒管，下龙筋复位，粗纱自动搭头，开始新一轮纺纱。据称与手工落纱比较机器效率可提高。
自动落纱系统为纺纱无人化创造了条件，作为技术进步，主机厂应该抓紧研制，但我国尚处于社会主义初级阶段，纺织工业作为劳动密集型企业对增加就业起一定的作用，沿海地区劳动力价值高，减少用工数是增加产品市场竞争力的一个重要因素，但粗纱机配台少，对降低用工数作用不突出。此外我国棉纺设备出口量虽较大，但大多是到人口众多、劳动力价格低廉的发展中国家，因此价格昂贵、结构复杂的带自动落纱系统的粗纱机目前并不适合这些国家。
6粗纺工艺现代化
新型悬锭粗纱机在我国纺织厂使用已有20多年的历史，但多数厂仍沿用托锭粗纱机传统工艺。粗纺工艺的现代化对于正常使用新型悬锭粗纱机及进一步发挥潜力对纺织厂提高技术经济效益有积极意义：
(1)锭速：国产悬锭粗纱机早期产品为电抗式慢速启动，现在大多采用变频调速，启动与停车时都比较柔和，锭速可达900—1500r／min，为了确保大纱时运转安全，由中纱向大纱过渡按照变频器不同可采取多级降速方式，即小纱中纱高速，大纱减速这样既减少大纱断头又能取得较高生产效率。
(2)卷绕张力：粗纱卷绕张力由粗纱卷绕速度与罗拉纺出速度之差确定，纺纱张力是指前罗拉C口至假捻器人口段的粗纱张力，它源于卷绕张力并由粗纱通道各折弯点与粗纱摩擦系数及折弯角的大小和高效捻器造成的捻缩大小而确定，两者既有区别又互相关联。新型悬锭粗纱机与传统工艺是最大区别就是采用较大的卷绕张力，纺纱状态才比较稳定理想。其原理为：高张力使假捻度提高，可以缩小无捻三角区，减少粗纱毛羽。其次高张力使粗纱卷绕密度增加，大卷装效果更好。
(3)捻度：粗纱捻度必须与所纺纤维种类、长度、细度、粗纱定量及细纱牵伸能力相匹配，新型棉纺悬锭粗纱机纺纱时捻系数必须较传统粗纱工艺推荐值要大，其理如下：
a．由于粗纱卷装增大，粗纱在细纱机上退绕时必然承受较大的退绕张力，要防止产生影响成纱质量的意外伸长，必须在允许范围内加大粗纱捻度。
b．粗纱机高速和大卷装，使纱管的表面粗纱承受的离心力增加，为使大纱时断头率降低，粗纱捻度也必须适度增加。
c．适当增加粗纱捻度可利用捻度控制细纱牵伸区中的纤维运动，有利于成纱质量的提高。
(4)重定量与大牵伸：采用四罗拉双皮圈牵伸为粗纱工艺的重定量、大牵伸奠定了良好的基础。粗纱量与熟条定量、细纱的牵伸能力和工艺条件相适应，对粗纱工序而言，其产量决定于定量及锭速两大因素重定量能增加产量或相对降低锭速，有利于粗纱工序生产稳定和粗纱机机件寿命的提高。
粗纱工序牵伸倍数大小的设定必须与细纱牵伸能力和成纱质量综合起来考虑，一般而言，粗纱加大牵伸倍数后，慢速纤维与快速纤维的比值增加，有利于快速纤维伸直度提高，粗纱牵伸倍数加大，能减小细纱的牵伸负担，纺特细号纱时，粗纱加大牵伸后条干恶化的损失，可以在细纱上用较小牵伸获得的条干改善得到补偿，综合效果会更好。
现代棉纺新型粗纱机的出现，必然会带来粗纺工艺的革新，而成熟的现代粗纺工艺，必将使现代粗纱机的潜力得到更充分的发挥。
7结语
(1)多电机传动(电脑)粗纱机加上电气式张力微调控制系统(cCD装置)是粗纺工程现代化的物质基础，但电脑机必须提高其运转可靠性，以消除关车细节，提高粗纱质量为主攻目标。
(2)四罗拉双皮圈牵伸能提高粗纱条干，改善粗纱结构，减少毛羽，产量潜力大，应是现代棉纺粗纱机的主流牵伸型式。
(3)闭式悬锭锭翼，对温湿度敏感小，断头率低，适应高速运转，为现代粗纱机的发展奠定基础，等高的整体式锭杆为其主流型式。
(4)粗纺工程现代化应包括粗纱机的现代化及粗纺工艺的现代化两部分，粗纺工艺的现代化其主要特征为高速、高张力、大捻度、重定量、大牵伸．