环锭细纱机在使用集体落纱系统时，为了提高开车留头率，使缠绕在锭子废丝盘上的尾纱较多，通常控制在3～5 圈，纱线卷绕紧，不能够自动清理，当积累到一定程度后，细纱机的留头率会降低，这就需要人工清理尾纱。尤其在纺制粗支纱时，纺纱时间短，清理次数更加频繁，大约需要一天清理一次，工作量大，劳动强度高。环锭细纱机是棉纺生产流程中的重要设备，不仅数量最多，用工量大，而且劳动强度高，为了更好地自动处理尾纱，目前市场上主要的清理方式有可自动夹纱、自动清除尾纱及使用能克服留尾纱装置缺陷的新型结构锭子。
1 夹纱及尾纱清理装置工作原理
夹纱及尾纱清理装置能够在不更改原有细纱机结构的基础上进行加装，安装方便，同时不影响环锭细纱机的纺纱性能。此装置通过电气自动化程序控制，需要在原来的纺纱程序上增加控制程序，并增加控制节点。此装置主要根据人字架结构原理设计，使相对于细纱机的长向运动变为横向运动。通过调整细纱机的控制程序，在环锭细纱机落纱时，使卷绕在废丝盘上的尾纱控制在1～1.5 圈，减少尾纱的卷绕量。在集体落纱系统拔满纱纱管时，由于有夹纱装置握持尾纱， 所以尾纱基本都可留住。集体落纱系统运行结束后，空纱管压住尾纱，电气控制系统控制气缸回到原位置， 使夹纱器离开废丝盘。由于缠绕在废丝盘上的尾纱只有1~1.5 圈，当细纱机纺纱启动后，锭子高速旋转，通过锭子旋转的离心力把尾纱甩出，达到清理尾纱的效果。
2 夹纱及尾纱清理装置主要结构
夹纱及尾纱清理装置以气源为动力，活塞气缸运动方式，采用人字架连杆机构，气缸运动带动人字架连杆机构，使铲爪组合对落纱时缠绕在锭子废丝盘上的尾纱产生一个夹紧作用力握持住尾纱。其主要零件包括气缸座、气缸、气缸接头、滑动扁铁、气缸固定座、滑座、长短人字臂、扁钢、固定托座等。以下是各零件的具体作用。
1）气缸座起到固定气缸作用， 防止气缸在轴向力的作用下发生位置移动。
2）气缸给夹纱及尾纱清理装置提供原动力，在气缸的作用下， 使夹纱及尾纱清理装置运动到夹纱位置及回到初始位置。
3）气缸接头使气缸活塞杆和滑动扁铁固定在一起，起到连接气缸和滑动扁铁的作用，使气缸活塞杆运动时能够带动滑动扁铁运动。
4）滑动扁铁连接短人字臂和气缸接头，使气缸的轴向运动通过滑动扁铁带动短人字臂运动及自身旋转运动。
5）气缸固定座，使气缸能够牢固地固定在气缸座上。
6）滑座支撑和导向滑动扁铁，使滑动扁铁控制在长向运动，杜绝上下左右偏离，运动时保证水平，滑座的材料是粉末冶金，起到润滑作用。同时支撑及固定短人字臂。
7）长人字臂，把滑动扁铁的长向运动力通过短人字臂分解转化，并带动短人字臂运动。
8）短人字臂，通过一端固定在滑座上，另一端和长人字臂中间孔连接，把长人字臂的长向运动转化为长人字臂横向运动，并带动扁铁横向运动。
9）扁钢主要起固定铲爪、连接长人字臂的作用，并保证铲爪均在同一水平面上。
10）铲爪，通过铲爪上的弹性零件，握持在锭子废丝盘的尾纱位置，夹住尾纱，防止在集体落纱过程中尾纱脱落造成开车断头。
11）销子主要起到连接及固定长人字臂、短人字臂、滑动扁铁、滑座、扁钢的作用， 并保证相互之间能够相对运动，减少不必要的摩擦力。
12）固定托座主要是支撑和固定滑座，使夹纱及清理尾纱装置固定在主机上，起到定位作用。
除以上机械零件结构外，夹纱及尾纱清理装置还需要增加电气辅助设备，主要零件有五位三通电磁阀、气管、两通接头、三通接头、磁性开关、光电开关等。另外， 电气控制系统程序需要增加夹纱及尾纱清理装置控制程序，保证夹纱及尾纱清理装置的自动化运行。
3 夹纱及尾纱清理装置工作过程
环锭细纱机的电气控制系统在接收到纺纱结束信号后，发出落纱信号，降低车速，并控制钢领板下降。钢领板下降到最低位置和主机停止运转后，将信号反馈给电气控制系统程序，然后控制钢领板上升到夹纱信号位置，给夹纱装置留出足够的运动空间。电气控制系统在收到钢领板到位信号后，控制夹纱及尾纱清理装置的程序开始运行。首先气源给气缸进气口供气，使气缸活塞杆向外伸出，推动滑动扁铁运动。滑动扁铁带动长人字臂运动，同时长人字臂通过自身旋转调节角度，并带动短人字臂旋转。短人字臂根据长人字臂的运动位置，通过自身旋转角度来适应长人字臂位置的变化。扁钢在长人字臂的作用下向锭子方向运动，带动铲爪运动到锭子废丝盘尾纱缠绕位置。铲爪在到达废丝盘位置后，通过自身弹性零件的变形压缩，紧紧地靠在废丝盘上，握持住尾纱。气缸运动到夹纱位置后，通过磁性开关将信号反馈给电气控制系统。电气控制系统接收到信号后，环锭细纱机集体落纱程序开始进行拔满纱管动作。集体落纱程序运行到插空管动作结束后， 控制气源给气缸进气口供气， 推动气缸活塞杆收回，运动到初始位置，并带动整个夹纱及清理尾纱装置复位。铲爪离开废丝盘后，不再握持尾纱。然后把气缸到位信号通过磁性开关反馈给电气控制中心，通知主机处于待开车状态，可以开车纺纱。
4 夹纱及尾纱清理装置的安装
4.1 气缸的组合
为了方便运输及现场安装需要，气缸可以在设备安装前进行组合。将气缸安装中主要零件按照要求组合在一起，并组合牢固，防止在运输过程中松动、脱落。在组装气缸固定座时，应注意将气缸固定座的安装面安装在气缸进气孔和出气口的对立面，方便气管的安装及设备调试。
4.2 夹纱及尾纱清理装置总体安装
首先，把环锭细纱机上旧的扁铁托座更换为新的固定托座。其次，将滑座固定到托座上，并进行预紧固。第三，将滑动扁铁按照头中尾的顺序安装到滑座上，使用滑动扁铁连接块将相邻的滑动扁铁固定并成为一个整体。第四，根据滑动扁铁高低定位调整滑动扁铁高度，调整合适后将滑座禁锢在托座上，不允许有松动。第五，把短人字臂安装到滑座上，并使用沉头紧固螺钉锁定。第六，把长人字臂固定到滑动扁钢上，使用特殊螺栓和滑动扁铁连接起来，保证两者之间能够灵活的转动。第七， 将扁钢和铲爪组合件安装到长人字臂另一端，用螺栓紧固连接，并用扁钢接头将相邻两个扁钢头部连接，保证铲爪进出位置的一致性。第八，根据滑动扁铁初始位置， 调节气缸接头连接在气缸活塞杆上的长度，将滑动扁铁与气缸接头连接，并紧固在气缸接头上。第九，安装电器控制元件，在机器原有安装电磁阀的位置加装五位三通电磁阀，把气缸上的磁性开关连接到电气控制电路中，并根据现场实际长度裁剪气管长度，通过连接两通接头、三通接头、电磁阀等，形成封闭式可控制气路。设备安装完成后，由电气设计人员和机械安装人员共同调试设备运转情况，保证设备稳定运行。
5 结论
1）夹纱及清理尾纱装置由电气自动化控制系统控制，没有额外的人工操作，不需要增加操作人员，提高了细纱机自动化程度。同时省掉人工去除留在锭子废丝盘上的尾纱工作，降低了工人的劳动强度。因无需处理尾纱工作，减少了机器停车的时间， 提高了企业的产品产量。
2）通过在细纱机上加装夹纱及清理尾纱装置，能够有效地提高环锭细纱机在集体落纱时的留头率，通过与纺纱企业的合作实验，在同一台设备上，留头率高于此前未使用夹纱及清理尾纱装置，开车留头率达到99.9%。
3）在环锭细纱机纺纱时，锭子高速旋转，留在锭子上的少量尾纱依靠锭子旋转产生的离心力将尾纱甩出，锭子上没有尾纱，尾纱清除率达到99%。
