拉矯機作為金屬板材加工中的關(guān)鍵設(shè)備，承擔(dān)著矯正板材版型、消除內(nèi)應(yīng)力的重要作用。在長期運行過程中，板材劃傷和張力不穩(wěn)是兩類高發(fā)故障，不僅影響產(chǎn)品質(zhì)量，還可能導(dǎo)致生產(chǎn)線停機，造成經(jīng)濟損失。本文將系統(tǒng)梳理這兩類故障的成因、排查流程及處理方法，為設(shè)備維護人員提供實操性指導(dǎo)。
一、板材劃傷故障：從 “源頭定位” 到 “精準(zhǔn)修復(fù)”?
板材劃傷表現(xiàn)為板材表面出現(xiàn)單條或多條線性劃痕，深度從微米級到穿透板材不等，嚴(yán)重時會直接導(dǎo)致產(chǎn)品報廢。其核心成因可分為 “設(shè)備接觸損傷”“異物介入” 和 “工藝參數(shù)偏差” 三類，排查需遵循 “由表及里、先易后難” 的原則。?
1. 常見成因分析?
- 輥系損傷：工作輥、矯直輥、導(dǎo)向輥表面出現(xiàn)磨損、崩邊、結(jié)瘤或裂紋，是劃傷的主要源頭。尤其是工作輥長期與板材摩擦，若表面硬度不足或潤滑失效，易形成 “硬點”，直接刮擦板材表面。?
- 異物卡滯：生產(chǎn)過程中，金屬碎屑、氧化鐵皮、潤滑油雜質(zhì)等異物可能卡在輥縫或?qū)蜓b置中，隨著設(shè)備運轉(zhuǎn)劃傷板材；若板材本身帶有毛刺或邊緣凸起，也可能在矯直過程中 “自劃傷”。?
- 設(shè)備間隙異常：導(dǎo)向板、側(cè)導(dǎo)輥與板材的間隙過小，或輥系平行度偏差超過允許范圍，會導(dǎo)致板材與設(shè)備部件產(chǎn)生硬性摩擦，形成劃傷。?
- 工藝參數(shù)不當(dāng)：矯直壓力過大、板材行進速度與輥速不匹配，可能導(dǎo)致板材與輥面發(fā)生相對滑動，引發(fā) “摩擦劃傷”；若板材加熱溫度不均，局部硬度異常，也會增加劃傷風(fēng)險。?
2. 分步排查與處理流程?
第一步：停機檢查，初步定位劃傷位置?
- 立即停機，取出劃傷板材，觀察劃痕的長度、方向、深度：?
- 若劃痕與板材行進方向一致，且貫穿整個板材，多為輥系表面損傷或異物卡滯；?
- 若劃痕僅出現(xiàn)在板材邊緣，且方向不規(guī)則，可能是側(cè)導(dǎo)輥間隙過小或?qū)虬遄冃巍?/span>?
第二步：拆解檢查關(guān)鍵部件?
- 輥系檢查：拆除工作輥、矯直輥，用百分表測量輥面圓跳動（允許偏差≤0.02mm），用放大鏡觀察輥面是否有結(jié)瘤、裂紋（若結(jié)瘤面積＞5mm2，需進行打磨處理；若裂紋深度＞0.5mm，需更換輥體）；?
- 異物清理：檢查輥縫、導(dǎo)向通道、張力輥表面，用壓縮空氣吹掃雜質(zhì)，若異物已嵌入部件表面，需用銅制工具輕輕剔除（避免損傷設(shè)備表面）；?
- 間隙測量：用塞尺測量側(cè)導(dǎo)輥與板材的間隙（標(biāo)準(zhǔn)間隙為板材厚度的 1.2-1.5 倍），若間隙過小，需調(diào)整側(cè)導(dǎo)輥氣缸壓力或機械定位螺栓。?
第三步：工藝參數(shù)復(fù)核與調(diào)整?
- 若設(shè)備部件無明顯異常，需檢查矯直壓力、輥速比、張力值等參數(shù)：?
- 矯直壓力：若壓力過大（超過設(shè)備額定壓力的 80%），需適當(dāng)降低，避免板材過度擠壓導(dǎo)致劃傷；?
- 輥速匹配：確保工作輥轉(zhuǎn)速與板材行進速度的偏差≤2%，若偏差過大，需調(diào)整變頻器參數(shù)，實現(xiàn) “同步運轉(zhuǎn)”；?
- 加熱溫度：若為熱軋板材，檢查加熱爐各區(qū)溫度是否均勻（溫差≤10℃），避免局部過熱導(dǎo)致板材硬度下降，易被劃傷。?
第四步：試生產(chǎn)驗證?
- 處理完成后，進行小批量試生產(chǎn)（建議先生產(chǎn) 5-10 張板材），逐張檢查表面質(zhì)量：?
- 若劃傷消失，說明故障已解決，可恢復(fù)正常生產(chǎn)；?
- 若仍有劃傷，需重新排查是否存在未發(fā)現(xiàn)的輥系損傷（如隱性裂紋）或工藝參數(shù)偏差。?
二、張力不穩(wěn)故障：從 “系統(tǒng)診斷” 到 “動態(tài)校準(zhǔn)”?
張力不穩(wěn)表現(xiàn)為拉矯過程中張力值波動超過 ±5%，導(dǎo)致板材出現(xiàn)褶皺、側(cè)彎、斷帶等問題，其本質(zhì)是 “張力控制系統(tǒng)的動態(tài)平衡被打破”，涉及機械、電氣、液壓三大系統(tǒng)的協(xié)同問題。?
1. 常見成因分析?
- 機械系統(tǒng)偏差：張力輥軸承磨損、輥面打滑、傳動齒輪間隙過大，會導(dǎo)致張力傳遞不穩(wěn)定；若張力輥直徑磨損不均（直徑偏差＞0.1mm），會造成 “線速度差”，引發(fā)張力波動。?
- 電氣系統(tǒng)故障：張力傳感器漂移（測量誤差＞3%）、變頻器輸出不穩(wěn)定、PLC 控制程序參數(shù)錯誤，會導(dǎo)致張力反饋與控制信號失準(zhǔn)；若電機碳刷磨損（磨損量＞5mm），會造成電機輸出扭矩波動，影響張力穩(wěn)定性。?
- 液壓系統(tǒng)異常：張力缸漏油、液壓泵壓力波動（波動范圍＞0.5MPa）、溢流閥卡滯，會導(dǎo)致張力執(zhí)行機構(gòu)的壓力不穩(wěn)定；若液壓油污染（清潔度低于 NAS 8 級），會堵塞油路，影響壓力傳遞。?
- 工藝負(fù)載變化：板材厚度、材質(zhì)不均勻（如厚度偏差＞0.05mm），或卷料開卷時 “松卷”，會導(dǎo)致張力負(fù)載瞬間變化，超出系統(tǒng)調(diào)節(jié)能力。?
2. 分步排查與處理流程?
第一步：張力數(shù)據(jù)監(jiān)測與故障預(yù)判?
- 啟動設(shè)備，通過人機界面（HMI）觀察張力值的波動頻率、幅度、觸發(fā)條件：?
- 若張力持續(xù)上升或下降，且無明顯波動，多為張力傳感器漂移或液壓系統(tǒng)泄漏；?
- 若張力高頻波動（波動頻率＞1Hz），多為電氣系統(tǒng)故障（如變頻器干擾）或機械振動；?
- 若僅在開卷或收卷階段出現(xiàn)波動，多為卷料狀態(tài)異常（如松卷、錯層）。?
第二步：機械系統(tǒng)檢查與修復(fù)?
- 張力輥檢查：拆除張力輥，檢查軸承磨損情況（若軸承游隙＞0.03mm，需更換軸承）；用千分尺測量張力輥直徑（取圓周上 3 個點測量，偏差需≤0.05mm），若磨損不均，需進行磨床修復(fù)或更換；?
- 傳動系統(tǒng)檢查：檢查傳動齒輪箱的油位（油位需在油標(biāo) 2/3 處），若齒輪油變質(zhì)，需更換；用塞尺測量齒輪間隙（允許間隙≤0.1mm），若間隙過大，需調(diào)整齒輪嚙合位置或更換齒輪；?
- 卷料檢查：檢查開卷機上的卷料是否有 “松卷”“錯層”，若有，需重新纏繞卷料，確保卷料緊實度一致（緊實度偏差≤5%）。?
第三步：電氣系統(tǒng)診斷與校準(zhǔn)?
- 張力傳感器校準(zhǔn)：斷開傳感器電源，用標(biāo)準(zhǔn)砝碼對傳感器進行標(biāo)定（標(biāo)定范圍為設(shè)備額定張力的 0-120%），若測量誤差＞3%，需調(diào)整傳感器的零點和增益參數(shù)；?
- 變頻器檢查：檢查變頻器的輸出電流、電壓是否穩(wěn)定（波動范圍≤2%），若有高頻干擾，需在變頻器輸入端加裝濾波器；檢查電機碳刷，若磨損量＞5mm，需更換碳刷，并清理電機內(nèi)部碳粉；?
- PLC 程序復(fù)核：檢查張力控制程序中的 “PID 參數(shù)”（比例系數(shù)、積分時間、微分時間），若參數(shù)設(shè)置不當(dāng)（如比例系數(shù)過大導(dǎo)致超調(diào)），需重新整定 PID 參數(shù)，確保張力調(diào)節(jié)的 “穩(wěn)定性” 和 “快速性”。?
第四步：液壓系統(tǒng)排查與維護?
- 壓力檢測：啟動液壓泵，用壓力表測量張力缸的工作壓力（壓力波動需≤0.5MPa），若波動過大，檢查液壓泵是否磨損（如泵內(nèi)泄漏量＞5mL/min，需更換泵芯）；?
- 油路檢查：檢查張力缸密封圈是否漏油，若漏油，需更換密封圈（建議使用耐油丁腈橡膠密封圈）；檢查溢流閥、節(jié)流閥是否卡滯，若卡滯，需拆解清洗閥芯，并更換液壓油（液壓油需符合 ISO 46 標(biāo)準(zhǔn)，清潔度≥NAS 8 級）；?
- 壓力補償：若液壓系統(tǒng)壓力穩(wěn)定，但張力仍波動，需在張力缸油路中加裝 “壓力補償閥”，減少負(fù)載變化對張力的影響。?
第五步：動態(tài)調(diào)試與穩(wěn)定運行?
- 處理完成后，進行張力動態(tài)調(diào)試：?
- 設(shè)定不同的張力值（如額定張力的 50%、80%、100%），觀察張力波動是否≤±3%；?
- 模擬卷料負(fù)載變化（如調(diào)整板材厚度），檢查系統(tǒng)是否能快速響應(yīng)（響應(yīng)時間≤0.5s），且無超調(diào)；?
- 調(diào)試完成后，連續(xù)生產(chǎn) 30 分鐘，記錄張力波動數(shù)據(jù)，確保長期穩(wěn)定性。?
三、故障預(yù)防：建立 “定期維護 + 狀態(tài)監(jiān)測” 機制?
無論是板材劃傷還是張力不穩(wěn)，“預(yù)防” 都比 “處理” 更重要。建議建立以下維護機制：?
- 定期維護計劃：?
- 每日：檢查輥系表面是否有異物、張力值是否穩(wěn)定、液壓油位是否正常；?
- 每周：清潔張力傳感器、檢查電機碳刷磨損情況、測量輥系間隙；?
- 每月：拆解檢查張力輥軸承、校準(zhǔn)張力傳感器、更換液壓油濾芯；?
- 每季度：測量輥系圓跳動、整定 PLC PID 參數(shù)、檢查齒輪箱磨損情況。?
- 狀態(tài)監(jiān)測系統(tǒng)：?
- 在拉矯機上加裝 “振動傳感器”“溫度傳感器”，實時監(jiān)測輥系振動（振動速度≤2.8mm/s）、軸承溫度（溫度≤70℃），提前預(yù)警潛在故障；?
- 建立張力、板材表面質(zhì)量的 “歷史數(shù)據(jù)庫”，通過數(shù)據(jù)分析識別故障趨勢（如張力波動逐漸增大），實現(xiàn) “預(yù)見性維護”。?
結(jié)語?
拉矯機的板材劃傷和張力不穩(wěn)故障，看似獨立，實則可能存在關(guān)聯(lián)（如張力不穩(wěn)導(dǎo)致板材偏移，引發(fā)劃傷）。維護人員在處理時，需避免 “單一排查”，應(yīng)從 “設(shè)備 - 工藝 - 材料” 全鏈條分析，結(jié)合 “分步排查、動態(tài)驗證” 的方法，確保故障徹底解決。同時，通過建立完善的維護機制，可顯著降低故障發(fā)生率，提升拉矯機的運行穩(wěn)定性和產(chǎn)品質(zhì)量。
