本发明涉及一种高性能产业用布的生产设备，具体涉及一种恒张力携纱装置及其工作方法，属于三维纺织技术领域。
背景技术：
随着碳纤维复合材料在航空航天、汽车、船舶等工业领域的广泛应用，用于碳纤维织物的织造装备也随之快速发展。其中，三维机织物是碳纤维复合材料的重要组成部分，使复合材料具有较高的抗分层性能。
目前，三维机织物的织造往往通过改造的窄幅多剑杆织机来完成，而在多剑杆引纬过程中保证一个恒定的纱线张力是织造过程的重要环节，否则会导致织物张力不匀而引起织造失败。
因此，为解决上述问题，确有必要提供一种创新的恒张力携纱装置及其工作方法，以克服现有技术中的所述缺陷。
技术实现要素：
为解决上述问题，本发明的目的在于提供一种恒张力携纱装置，其能在织造过程中使张力在小幅可接受范围内跳动，以促进碳纤维织物的织造生产，提高碳纤维复合材料的发展。
本发明的第二目的在于提供一种恒张力携纱装置的工作方法。
为实现上述第一目的，本发明采取的技术方案为：一种恒张力携纱装置，其包括纱轴、轴承机构、发条弹簧机构、传动机构、棘轮机构以及导纱机构；
所述轴承机构包括两个球轴承和两个滚子轴承，两个球轴承安装在纱轴内侧，球轴承内侧安装于一光轴上；所述滚子轴承安装在球轴承外侧，滚子轴承与球轴承中间设有一轴承套筒；
所述发条弹簧机构包括发条弹簧、触点一和触点二；所述发条弹簧的内侧端固结于轴承套筒外圈，发条弹簧的外侧端设有触头；所述触点一和触点二固定于纱轴内侧，触头与触点一或触点二接触时导通，触点处于触点一与触点二之间时不导通；
所述传动机构包括电机、大橡皮轮以及小橡皮轮；所述电机固定于光轴上，小橡皮轮安装在电机的转轴上，大橡皮轮与轴承套筒外侧固定连接，大、小橡皮轮通过摩擦传动；
所述棘轮机构包括一棘轮和一棘爪，棘轮与球轴承的外圈固定连接，棘爪的一端铰接在纱轴内侧，另一端能与棘轮相配合；
所述导纱机构包括直线轴承、导纱架以及导纱环；所述导纱架固定于光轴上，直线轴承安装于导纱架上，导纱环安装于直线轴承上，导纱环能随直线轴承进行轴向移动。
本发明的恒张力携纱装置进一步设置为：所述光轴插入纱轴；所述纱轴的两端安装有端盖。
本发明的恒张力携纱装置进一步设置为：所述棘轮机构布置在纱轴与轴承套筒之间。
本发明的恒张力携纱装置进一步设置为：所述滚子轴承的外圈与纱轴内壁采用过盈配合；所述球轴承的内圈与光轴的外壁采用过盈配合；所述轴承套筒的外壁和滚子轴承的内圈、轴承套筒的内壁和球轴承的外圈均采用过盈配合。
本发明的恒张力携纱装置还设置为：所述电机设置在纱轴的外侧；所述大橡皮轮和小橡皮轮位于纱轴内。
为实现上述第二目的，本发明采取的技术方案为：一种恒张力携纱装置的工作方法，其包括如下步骤：
步骤1：将纱线缠绕于纱轴外缘，设定发条弹簧的张紧力，使纱线的送纱方向一端固定或具备牵引约束力；
步骤2：电机通电，判断电机是否导通，情况如下：
当触头与触点一导通时，电机正转，通过小橡皮轮和大橡皮轮传动，带动滚子轴承的外圈反向转动，此时，滚子轴承的外圈上的棘轮顶住棘爪，从而使纱轴跟随滚子轴承的外圈一起反向转动，即实现回收纱线的动作；
当触头与触点二导通时，电机反转，通过小橡皮轮和大橡皮轮传动，带动滚子轴承的外圈正向转动，此时，滚子轴承外圈上的棘轮不能顶住棘爪，从而棘轮不能驱动纱轴转动，即实现送出纱线的动作；
当触头处于触点一与触点二之间，即触头未导通时，电机停转。
与现有技术相比，本发明具有如下有益效果：本发明的恒张力携纱装置由发条弹簧调节送纱张力，电机驱动大小橡皮轮实现纱轴的回收或送出纱线，棘轮机构配合纱轴作正转或反转运动，发条弹簧外侧触头与纱轴内侧触点一或触点二接触，从而判断电机正转或反转，从而满足纱线张力控制以及解决引纬过程中的纱线张力大幅波动问题。该工作方法使纱线张力在一定范围内任意进行调节，满足织机运行过程中的张力调节需要，并且避免了因张力大幅波动所引起的停机。
【附图说明】
图1为本发明的恒张力携纱装置的等轴测图。
图2为本发明的恒张力携纱装置的主剖面图。
图3为图2的a-a剖视图。
图4为图2的b-b剖视图。
图5为图2的c-c剖视图。
图6为图2的d-d剖视图。
图7为本发明的恒张力携纱装置的工作流程图。
【具体实施方式】
请参阅说明书附图1至附图6所示，本发明为一种恒张力携纱装置，其由纱轴9、轴承机构、发条弹簧机构、传动机构、棘轮机构以及导纱机构等几部分组成。
其中，所述轴承机构包括两个球轴承1和两个滚子轴承2。所述两个球轴承1安装在纱轴9内侧，球轴承1内侧安装于一光轴4上。所述滚子轴承2安装在球轴承1外侧，滚子轴承2与球轴承1中间设有一轴承套筒6。在装配时，所述滚子轴承2的外圈与纱轴9内壁采用过盈配合；所述球轴承1的内圈与光轴4的外壁采用过盈配合；所述轴承套筒6的外壁和滚子轴承2的内圈、轴承套筒6的内壁和球轴承1的外圈均采用过盈配合。
所述发条弹簧机构用于调节送纱张力，其由发条弹簧18、触点一10和触点二11等组成。所述发条弹簧18的内侧端固结于轴承套筒6外圈，发条弹簧18的外侧端设有触头19。所述触点一10和触点二11固定于纱轴9内侧，触头19与触点一10或触点二11接触时导通，触点19处于触点一10与触点二11之间时不导通，用于控制传动机构的正转或反转。
所述传动机构由电机3、大橡皮轮7以及小橡皮轮16等几部分组成。所述电机3固定于光轴4上，其设置在纱轴9的外侧。小橡皮轮16安装在电机3的转轴31上，大橡皮轮7与轴承套筒6外侧固定连接。所述大、小橡皮轮7、16通过摩擦传动，两者均位于纱轴9内。
所述棘轮机构在纱轴9与轴承套筒6之间，包括一棘轮8和一棘爪21，棘轮8与球轴承1的外圈固定连接，棘爪21的一端铰接在纱轴9内侧，另一端能与棘轮8相配合；
所述导纱机构由直线轴承13、导纱架12以及导纱环14等几部分组成。所述导纱架12固定于光轴4上，直线轴承13安装于导纱架12上，导纱环14安装于直线轴承13上，导纱环14能随直线轴承13进行轴向移动。
进一步的，所述光轴4插入纱轴9；所述纱轴9的两端安装有端盖5、17，通过所述端盖5、17将纱轴9的端部封闭，避免灰尘进入球轴承1和滚子轴承2。
请参阅说明书附图7所示，本发明的恒张力携纱装置的工作方法包括如下步骤：
步骤1：将纱线15缠绕于纱轴9外缘，设定发条弹簧18的张紧力，使纱线15的送纱方向一端固定或具备牵引约束力；
步骤2：电机3通电，判断电机3是否导通，情况如下：
当触头19与触点一10导通时，电机3正转，通过小橡皮轮16和大橡皮轮7传动，带动滚子轴承2的外圈反向转动，此时，滚子轴承2的外圈上的棘轮8顶住棘爪21，从而使纱轴9跟随滚子轴承2的外圈一起反向转动，即实现回收纱线15的动作；
当触头19与触点二11导通时，电机3反转，通过小橡皮轮16和大橡皮轮7传动，带动滚子轴承2的外圈正向转动，此时，滚子轴承2外圈上的棘轮8不能顶住棘爪21，从而棘轮8不能驱动纱轴9转动，即实现送出纱线15的动作；
当触头19处于触点一10与触点二11之间，即触头19未导通时，电机3停转。
以上的具体实施方式仅为本创作的较佳实施例，并不用以限制本创作，凡在本创作的精神及原则之内所做的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本创作的保护范围之内。