1 国内外并条机的发展历程 
　　1.1 我国并条机的发展 
　　我国第一代并条机是在20世纪50 — 60年代初由早期唯一生产并条机的专业纺机厂 —— 沈阳纺织机械厂生产的1242系列多眼并条机，出条速度只有40 m/min。第二代并条机是60年代中期开始生产的A272系列并条机，出条速度为150 m/min。其中80年代初生产的A272F型并条机，总结了A272型以前各型使用经验改进而成，成为八、九十年代既可做纯棉又可做化纤及其混纺产品的主要并条机型，风量比A272型增加67%，传动方面采用平皮带传动、电容刹车、双速双绕组专用交流电机，可减少规律性条干不匀，出条速度为180 ～ 250 m/min，受到用户厂的普遍好评。第三代并条机的代表是FA302型并条机，它与A272F型相比较，在各方面都提高一个档次，吸收国外先进技术，采用四上三下牵伸形式，可同时加工纯棉及中长化纤混纺产品。为了适应高速，车头尾采用封密油浴齿轮箱，自动换筒，高架顺向导条，光电断条自停，出条速度最高为400 m/min，90年代中后期成为国企棉纺织厂主要并条机型，而且大量出口，创造了较好的经济效益。与此同时，第四代高速并条机及带自调匀整、自动落筒高档次并条机大量推出。除沈阳宏大纺机的FA306型、FA326型（带自调匀整，出条速度600 m/min），天门纺机有限公司FA315型、FA317型、FA319型（带自调匀整，出条速度700 m/min）是21世纪初棉纺企业技术改造的主力机型。陕西宝成有限公司生产出FA311型、FA313型、FA322型（带自调匀整）高速并条机，在国内市场占有相当比例。 
　　90年代后期及21世纪并条机的发展，尤其是高端并条机的研制与生产进入一个大发展时期。经纬纺机股份有限公司公司的JWF302A是单头并条机，并配有USTER的 USG自调匀整机构，以保证棉条的不匀率及质量。JWF13/2是两头自调匀整三上三下压力棒式并条机，牵伸系统有导条罗拉；天门纺机有限公司FA381A并条机是车速为1 000 m/min的单眼带短片段自调匀整高速并条机；沈阳宏大纺机有限公司的JWF1301型（单眼）并条机1 000 m/min；宝成FA381型（双眼）、FA382型（单眼）并条机1 000 m/min；东飞马佐里纺机有限公司UNIMAXR单头自调匀整式并条机是适应高速的并条机，有自动接条装置及远红外线自动停车系统，最高引出速度1 100 m/min；东夏纺机DV2（AL）车速为800 m/min（带自调匀整）；宏源纺机有限公司的HY31A 高速并条机，引出速度为1 000 m/min；青岛云龙纺机有限公司FA316B型600 m/min（带自调匀整）及变频调速；河北太行机械工业有限公司FA398型（单眼）并条机1 000 m/min；上海纺机总厂CB100（Z）单眼）并条机1 000 m/min，均代表当前国内并条机最新最高技术的发展。 
　　近年来，我国纺机设备机电一体化技术取得了长足进步，与国际同类先进纺机设备相比，差距正在逐渐缩小，部分产品已经达到国际同类产品的先进水平，一些国内纺织企业在设备选型时希望能够找到进口设备的国产替代品，以求降低设备投资成本。在业内同行人士的心目中，单眼自调匀整并条机是国产机型难以替代的进口产品之一！ 　　在ITMA ASIA + CITME 2012上，国内主要并条机生产厂家沈阳宏大纺机、天门纺织机械有限公司、青岛云龙纺机、杭州东夏纺机公司、陕西宝成公司、上海纺机总厂等均展出他们研制的最新产品。天门纺机的TMFD81系列并条机，全面诠释了“简便”的设计理念：（1）机械结构“简便”：在机械结构上采用了最“简便”的的设计；传动路线“简便”，全机最长的传动级别不超过 3 级，传动路线短，减小了传动的累积误差；传动方式“简便”，传动全部采用齿形带，运行平稳，噪音低，能耗小，可节能15% ～ 20%。（2）工艺调整“简便”：运用PLC控制、触摸屏显示、变频技术、中央网络接口等设计，使工艺管理、调整变得“简便”；重量调整“简便”，采用电子调压系统，数字式调节重不匀，无需更换牙轮；张力变化“简便”，圈条、前区、后区、导条四大张力牵伸均可实现多级调节，且无键连接。（3）设备维护“简便”：摇架上下起落采用气动弹簧支撑，开合方便，摇架可悬停在任意方便操作的位置；自停全部采用接近开关，灵敏度高，调节简单，可配置自润滑系统；使用中央网络，方便数据统一管理。同时推出新品TMFD81S 800 m/min的高速并条机，具有自动换桶、断条自停、自动剥棉、自动加卸压、输出自动检测、变频调速及重不匀数字式调节等功能。TMFD81L双眼自调匀整并条机配备乌斯特新一代UQA自调匀整仪，两眼完全分开，独立牵伸传动，质量稳定，性能可靠，生产效率高，据生产厂家介绍，可以顶替进口自调匀整并条机。 
　　沈阳宏大纺机最新研制开发的JWF1302A单眼自调匀整并条机或许成为为国内纺织企业一个不错的选择。JWF1302A单眼自调匀整并条机是沈阳宏大纺机在JWF1302单眼并条机的基础上开发研制的。该机采用了超短片断自调匀整技术，计算机控制与机械系统结合完美，机电一体化程度显著提升，展示了并条机的全新设计理念。JWF1302A单眼自调匀整并条机已经在无锡马山试验中心进行了一年的运行试验，结果表明：该机在高速运转的情况下，匀整效果良好，其自身的“专家门诊”系统及可靠的抗电磁干扰能力提高了棉条质量，产品质量的稳定性得到保障。 
　　陕西宝成BHFA1382单眼并条机实开车速达到1 000 m/ min，采用瑞士Uster（乌斯特）公司USG短片段自调匀整、气动加压技术、集中润滑装置；滤棉箱后置，风道独立；配有自助剥棉器；具有故障自诊断功能，网络接口，操作更简便。 
　　1.2 国外并条机的发展特色 
　　对于进口并条机的真正认识是源于我国改革开放初期，陆续从欧、日等发达国家少量引进部分并条机，如日本原织机厂樱桃牌D-400MT型、CherryDX-500型，德国Zinser（青泽）720型、720/2型，德国因果斯塔特SB6型、SB52型，意大利Marzoli（马佐里）SH1型、SH2型，英国PlattDF、DG、DH10A、10B型，瑞士Rieter（立达）公司D 0/2、D 0/6、D 1/2、D1型等。立达公司在ITMA ASIA 2005首次推出新一代RSB-D40、SB40（不带自调匀整），普梳20s，输出速度750 m/ min，比D30（700 m/min）高7%，由于断头和清纱接头减少，转杯纺纱机效率提高0.4%。同时可加工含糖量较高的棉花，这是首次采用周期性提起清洁片，使胶辊保持清洁，清洁周期从0.5 h延长至 4 h。在ITMA 2007上立达公司展出了他们最新的单头并条机SB-D11，其最高引出线速度为1 100 m/ min；配有自动换桶装置，条桶直径为600 ～ 1 000 mm，可储存两个条桶。在技术及产量上基本上是按照RSB-D40型并条机设计的，其特点主要有：SB-D11型并条机三上三下牵伸体系的牵伸区是一种倾斜的排列，以使棉条得到柔和的并合。专利技术CLEANcoil使并条机在高车速的情况下圈条器很少有对棉条有拉伸的误差；由于使用了大条桶，因此棉条接头少；棉条桶直径为600 ～ 1 000 mm；使用大条桶及应用气动穿条生头技术，SB-D11上应用了立达线性自动换桶装置，使最高车速达1 100 m/min，生产效率高；占地面积少；传动带代替了齿轮传动、组装快及开车迅速，使维修费用低。 
　　立达RSB-D35采用矩形条筒，容量比圆形条筒多出75%，降低操作成本，细纱机效率更高。RSB-D45C型是一款主电机带变频器的机型，适合品种经常性调整，具有更高生产效率。导条架机后喂入有两种方式可选，这是立达专有技术，即除了维护性极佳的两排喂入条筒排列外，还采用了条筒排成三排的排列方式。其最大好处是减少喂入至罗拉的条子长度，减少意外牵伸，保证调节精度。立达RSB-D22双眼带自调匀整 2 × 1 100 m/min，RSB-D22的优势在于机器两侧及自调匀整功能可独立运行，因此，两个输出眼均可达到与单眼自调匀整并条机RSB-D45完全相同的质量和产量水平。其它优点还有占地面积小、能耗低、投资成本低。机器效率比传统双眼高出10% ～ 15%，一侧导条架出现断头另一侧照样运行，且机器共用一个吸风风扇，能耗降低，占地减少。 
　　TD 8并条机是Truetzschler（特吕茨勒）公司在ITMA ASIA + CITME 2012上展出的新型并条机，一体化新型牵伸系统与新型过滤装置的共同创新打造出全新外形。在牵伸和棉条质量监控系统上具有多项创新。新型牵伸系统：精度进一步提高，使匀整度进一步改善；增加了罗拉隔距调整指示装置，设备安装和工艺调整可不用专门的罗拉隔距定位器即可进行，不但方便了操作，而且使上下罗拉相互间的位置固装更加精确，平行度更好；可以单独调节上罗拉的气动载荷，合理的载荷使上罗拉产生的温度较低；压力棒改用不锈钢材料；控制元件——传感器应用盘式匀整TD-DL系统，沟槽板的制造精度进一步提高，采用双面轴承（一个在沟槽板上面，一个在沟槽板下面），使检测更加精确和稳定；增加了后区牵伸装置（AUTO DRFT）优化系统，针对棉条质量情况可在 1 mim内做出后区牵伸的最优化建议，操作人员只需一触按键即可完成调节。新型质量监控系统（SLIVER FOCUS）通过新研制的质量传感器进行在线精确测定及监控，稳定性和可靠性空前加强；特别是为了单独精确动态自调匀整效果，采用机械分离的棉条喂入导条架，匀整电机无需对导条架进行加速或减速，使棉条喂入系统具有独立驱动，动力更为强劲，更能控制好导条架与并条机之间张力牵伸，匀整精度更有保障。 　　2 并条机技术创新发展动力——高速 
　　并条机生产线速度从最初50 m/min左右经历半个世纪达到1 100 m/min，整整翻了20多倍，细纱万锭并条机配置由过去 4 ～ 5 套减少至目前 1 套并条机。每台并条机日产量高达10 t棉条。占地面积至少减少一半以上。唯有高速能促使创新技术的快速发展。“高速”要解决传动部件在高速下的啮合精度、耐磨性、稳定性、可靠性，机电一体计算机及传感器灵敏度及伺服执行机构反应速度，开关车平稳过渡，自动接头技术，自动落筒技术，对在线生产全过程的质量监督控制等，下面就并条机在解决高速时采用哪些技术创新措施做一分析。 
　　2.1 喂入部分 
　　早期产品如1242型、A272系列采取平板喂入机构，棉条经过两个90°的拐弯，增加了断头数，影响机器效率；另外棉条断头后，在长平板上不易包接，采用搭接则易使棉条重量偏差超标。平台喂入缺点：断条自停利用金属压辊低压电碰触造成停车，弄不好棉条断后因机器惯性棉条可能进入牵伸区，更为严重的是自停接线松动或不可靠，造成缺条仍然继续开车，易出现漏条、堵条、圈条等现象。而线速度达到400 m/min以上高速后基本上喂入装置采用了高架沟槽罗拉顺向积极喂入方式，导条平稳，无条子拖动和条子转弯现象，棉条不易产生意外牵伸。条子在喂人过程中，通过条围和导条叉，避免了高速提升条子时相互粘连起毛现象。平皮带传动代替原斜齿传动，能减少意外牵伸，并配有光电断条自停装置。例如FA322型并条机给棉罗拉和导条罗拉之间的张力牵伸倍数共设计了 3 档，可适应于不同技术性能的纤维，使不同的纤维喂条张力牵伸适宜。FA317、FA319型、FA326型均采用导条光电、微动开关自停加多路断条显示及柱式信号灯显示。FA316B型则采取红外线数码光电监控断条，运用不可见辐射光电管。国外高速并条机喂入方式无不采用加光栅好或光屏积极式导条架喂入。 
　　2.2 牵伸加压系统的调整形式 
　　2.2.1 加压系统 
　　并条机加压经历重锤加压、弹簧加压、气动加压等 3 个阶段。并条机实现高速应当配置哪一种加压更为合理，早期重锤加压稳定性毋庸置疑，但结构笨重，调整工艺很不便，加、卸压费时费力，牵伸过程震动特性为刚性，不利牵伸器材寿命。对于大量使用的弹簧摇架加压最大优点是结构轻巧简单，但弹簧易出现疲劳，对每个弹簧个体做到压力一致较为困难，无自动修复压力值功能，影响压力精度和稳定，调整工艺也较为麻烦，保全维修工作量增加。适合线速度500 m/min左右配置，事实上弹簧加压在原料变化、温湿度波动大时，高速下极易出现牵伸不开现象。以后尝试液压加压与磁性加压，均不理想。气动加压是国际上当今流行的加压形式，在高端并条机上均有配置。其结构轻巧，易损件少，维修工作少，震动传递较少。气动加压属于软弹性加压，压力调整幅度大，可做到压力准确稳定，工艺调整方便，甚至不用停车调节，有一套压力自动保护功能。我国自行研制的单眼高速并条机牵伸加压方式无不采用气动摇架加压。2.2.2 罗拉隔距调整系统与调整台差 
　　传统的并条机在生产过程遇到品种更改，如原料变化、纤维长度变化，并条机则需要进行相应的工艺变更，主要有罗拉隔距的调整和牵伸齿轮如轻重牙及冠牙的调整，由于老式并条机均采用人工调整，每次翻改品种，上机工艺调整要花费 1 h以上，日常维护也较为繁琐，生产效率受此影响。新型高速并条机将胶辊与罗拉设计为一个整体，能被同时调整，罗拉滑座处有精密调整刻度，下罗拉的调节快速准确，10 min左右可完成。目前，一种自动化程度更高、调整精度更先进的电子控制的电动机可用来代替齿轮传动体系，属于在线自动调节系统。这种自动连续调节罗拉中心距装置在RSB系列型并条机上，通过电子式步进电动机来驱动中后罗拉，在动态条件下，尤其擅长对不同纤维长度混纺在牵伸过程出现的中片段的偏差可起到自我调节作用，调节罗拉中心距来取得与纤维长度相关的最佳中心距，获得更为精细的调整效果。 
　　牵伸齿轮变换系统在国内生产的新型并条机上多数已不再由机修工直接换齿轮来调节台差，重量调节装置已经取消了老式的人工变换齿轮的方法，是采用相当于机床调速摇手轮方式来调节棉条重量，在车头箱外参照计数器显示数值正确用手摇动手柄即可。操作简单、方便，减少了保全工的维修时间及工作量。当然，自调匀整系统从根本上解决不用更换牵伸齿轮，消除不同片段长度不匀，机台差异更小。 
　　2.2.3 并条机牵伸机构的类型及配置 
　　（1）并条机主要有 4 种牵伸形式 
　　即三上三下上托式压力棒牵伸、四上三下附导向罗拉压力棒牵伸、五上四下附导向罗拉压力棒牵伸和三上四下压力棒牵伸。 
　　前 3 种形式控制浮游纤维效果较好，从机构上讲，第一种最简单，第三种最复杂，但浮游纤维控制最佳。并条机如按前后牵伸区又可有三罗拉双区牵伸和四罗拉双区牵伸的区别。三罗拉双区牵伸一般为四上三下形式，一、二罗拉间为主牵伸区，二、三罗拉间为后牵伸区。二罗拉上的胶辊既是主牵伸区的控制胶辊，也是后牵伸区的牵伸胶辊，在这种情况下，二罗拉和所形成钳口的胶锟，如以“控制作用为主”为指导思想来设计它们在整个牵伸区的相对位置，就影响了后牵伸区的完美性和合理性。如增大前区正包围弧的同时也增大了后区的反包围弧，这样的设计不利于增大后区牵伸倍数。四罗拉双区牵伸一般为五上四下或四上四下形式，四罗拉牵伸形式中间有一个无牵伸区，这就克服了三罗拉牵伸的缺陷。二罗拉及钳口的作用单一，完全为控制作用，三罗拉及钳口的作用也单一，完全为牵伸作用，这样为加大后区牵伸倍数创造了良好的条件，使并条机不但可改善棉条纤维的结构，同时也不降低条干均匀水平。早期的并条机几乎全是四上四下罗拉牵伸系统。三上四下罗拉牵伸系统是由早期的牵伸机构发展而来的，此后又有众多的新型牵伸形式出现。前钳口为二上一下，牵伸形式四上四下；前钳口为一上二下，牵伸形式三上五下；前钳口为二上一下，附加导向皮辊→五上四下、四上三下。在纺纱厂中，没有其它设备像并条机牵伸机构那样种类繁多，生产中几乎都采用两个牵伸区。后区牵伸倍数在1.05 ～2.5倍之间，但是常用的是在1.15 ～ 1.70倍之间。总牵伸倍数在3.5 ～ 12倍之间，但通常在 4 ～ 8 倍之间。 　　（2）牵伸装置形式国际上主要有压力棒和多胶辊两大类曲线牵伸形式 
　　压力棒牵伸适应性强，可以在高速条件下控制短纤维在牵伸过程中的不规则移动，从而提高棉条均匀度。压力棒曲线牵伸一般有以下 3 种：三上三下形式（或四上三下形式），如立达公司D 0/2、SB20及现代机型RSB系列并条机如D30、D35、D40、D45等，青泽720型、英国Platt740型，特吕茨勒公司HSR1000、TC03型，因果斯塔特SB6型，英国PlattDF、DG、DH10A、10B型。国内有A272E型、FA302型、FA371型、FA382型、JWFL301型、FA381型；三上四下形式，如马佐里SH1型、SH2型，国内东台马佐里DUOMAX（R）、UNIMAX（R）；五上四下形式（或四上四下形式），如日本CherryDX-500型，立达公司D1型，国内宝成FA311型、FA313型、FA322型，东夏DV2型、HSD961（AL）型，青岛云龙FA316B型。 
　　多胶辊牵伸形式有代表性的是五上三下牵伸形式，代表机型是青泽720型，可在四上三下与五上三下牵伸形式中任选一种。 
　　（3）三上三下（或四上三下）压力棒牵伸机构成为当今高速并条机牵伸形式主流 
　　三上三下压力棒牵伸机构在并条机上应用最为广泛。这种设计的出发点是：罗拉直径越大，牵伸机构的运行越平稳，尤其是前罗拉。大直径罗拉使牵伸装置运行平稳；在圆周速度不变的情况下，罗拉直径越大，则其转速越低。然而，增大罗拉直径会使罗拉钳口隔距增大。因此，在主牵伸区需要一个专门的引导机构，至少对于加工短纤维是必要的；这种引导机构称为导向辊或压力棒，它可以设置在须条的下面或上面。四上三下压力棒牵伸机构严格来讲也是三罗拉压力棒牵伸机构，位于输出罗拉之上的第四罗拉起导向作用，负荷较轻。它引导棉网围绕沟槽罗拉直接进入输出喇叭口，从而利于棉条的形成。上罗拉的直径相同且较大，以使其所受的压力较小。 
　　（4）世界并条机的飞速发展证明三上三下压力棒牵伸形式的生命力 
　　牵伸加压形式要实现高速首先必须做到在毫秒级瞬间能有效控制纤维，其次机构要尽量简单。90年代初前后，我国引进的并条机日本樱桃DX-500型、青泽720型、立达D1型大多采用五上四下或五上三下附有压力棒曲线牵伸。目前最高速度牵伸形式趋势是机构简单的三上三下形式，例如立达RSB35、RSB40、RSB401、RSB45及SB-D20、SB-D11型，并条机三上三下牵伸体系的牵伸区是一种倾斜的排列，以使棉条得到柔和的并合；特吕茨勒公司进一步改进了四上三下的的压力棒牵伸。第四上罗拉保证棉条在牵伸体系的输出侧受到细致的偏转变位。在主牵伸区的压力调整能保证对纤维的控制，尤其对短纤维的控制能得到改善。设计的牵伸系统能提供简单而快速对牵伸区宽度的调节，并有效地防止棉条重叠现象的形成。 
　　（5）牵伸倍数的调整无需手工调节 
　　在许多现代并条机上，牵伸倍数不是通过变换齿轮调整，而是通过简单地设置变速电机、步进电机或通过单独电机驱动来改变牵伸倍数。牵伸倍数可连续或分段进行调整。现代并条机的原料适应性更强，工艺参数的调整已得到简化。例如，立达和特吕茨勒公司提供中央罗拉设置系统，通过特殊的精确设置达到加工工艺要求。 
　　（6）“自动牵伸系统”的配置 
　　在高速并条机上配有AUTODRAFT伺服电机，增加了并条机“预牵伸”程序，通过调节使预牵伸比例最佳优化，传动预牵伸的伺服电机还可同时传动牵伸罗拉及整台并条机，通过预牵伸带负荷的牵伸调节，优化牵伸倍数，牵伸调节范围大，可改进熟条质量，控制熟条重量偏差。只要把熟条定量设计值输入到计算机中，在计算机控制下使熟条在线定量达到设定值，不再需要人工离线监控及人工调换齿轮等，新型并条机全自动牵伸系统，使并条机重量偏差的调节实现了无级调节。 
　　TD03型并条机为了实现“自动牵伸系统”的自动控制作用，牵伸罗拉已改为应用单独的伺服电机传动中罗拉，不仅可自动设置预牵伸，而且可以带负荷试车，从试车中获得正确的预牵伸值，调整运转中牵伸倍数，形成自动牵伸倍数调节智能系统，对控制熟条重量偏差的作用十分显著。