拉矫机作为金属板材加工中的关键设备，承担着矫正板材版型、消除内应力的重要作用。在长期运行过程中，板材划伤和张力不稳是两类高发故障，不仅影响产品质量，还可能导致生产线停机，造成经济损失。本文将系统梳理这两类故障的成因、排查流程及处理方法，为设备维护人员提供实操性指导。
一、板材划伤故障：从 “源头定位” 到 “精准修复”
板材划伤表现为板材表面出现单条或多条线性划痕，深度从微米级到穿透板材不等，严重时会直接导致产品报废。其核心成因可分为 “设备接触损伤”“异物介入” 和 “工艺参数偏差” 三类，排查需遵循 “由表及里、先易后难” 的原则。
1. 常见成因分析
- 辊系损伤：工作辊、矫直辊、导向辊表面出现磨损、崩边、结瘤或裂纹，是划伤的主要源头。尤其是工作辊长期与板材摩擦，若表面硬度不足或润滑失效，易形成 “硬点”，直接刮擦板材表面。
- 异物卡滞：生产过程中，金属碎屑、氧化铁皮、润滑油杂质等异物可能卡在辊缝或导向装置中，随着设备运转划伤板材；若板材本身带有毛刺或边缘凸起，也可能在矫直过程中 “自划伤”。
- 设备间隙异常：导向板、侧导辊与板材的间隙过小，或辊系平行度偏差超过允许范围，会导致板材与设备部件产生硬性摩擦，形成划伤。
- 工艺参数不当：矫直压力过大、板材行进速度与辊速不匹配，可能导致板材与辊面发生相对滑动，引发 “摩擦划伤”；若板材加热温度不均，局部硬度异常，也会增加划伤风险。
2. 分步排查与处理流程
第一步：停机检查，初步定位划伤位置
- 立即停机，取出划伤板材，观察划痕的长度、方向、深度：
- 若划痕与板材行进方向一致，且贯穿整个板材，多为辊系表面损伤或异物卡滞；
- 若划痕仅出现在板材边缘，且方向不规则，可能是侧导辊间隙过小或导向板变形。
第二步：拆解检查关键部件
- 辊系检查：拆除工作辊、矫直辊，用百分表测量辊面圆跳动（允许偏差≤0.02mm），用放大镜观察辊面是否有结瘤、裂纹（若结瘤面积＞5mm²，需进行打磨处理；若裂纹深度＞0.5mm，需更换辊体）；
- 异物清理：检查辊缝、导向通道、张力辊表面，用压缩空气吹扫杂质，若异物已嵌入部件表面，需用铜制工具轻轻剔除（避免损伤设备表面）；
- 间隙测量：用塞尺测量侧导辊与板材的间隙（标准间隙为板材厚度的 1.2-1.5 倍），若间隙过小，需调整侧导辊气缸压力或机械定位螺栓。
第三步：工艺参数复核与调整
- 若设备部件无明显异常，需检查矫直压力、辊速比、张力值等参数：
- 矫直压力：若压力过大（超过设备额定压力的 80%），需适当降低，避免板材过度挤压导致划伤；
- 辊速匹配：确保工作辊转速与板材行进速度的偏差≤2%，若偏差过大，需调整变频器参数，实现 “同步运转”；
- 加热温度：若为热轧板材，检查加热炉各区温度是否均匀（温差≤10℃），避免局部过热导致板材硬度下降，易被划伤。
第四步：试生产验证
- 处理完成后，进行小批量试生产（建议先生产 5-10 张板材），逐张检查表面质量：
- 若划伤消失，说明故障已解决，可恢复正常生产；
- 若仍有划伤，需重新排查是否存在未发现的辊系损伤（如隐性裂纹）或工艺参数偏差。
二、张力不稳故障：从 “系统诊断” 到 “动态校准”
张力不稳表现为拉矫过程中张力值波动超过 ±5%，导致板材出现褶皱、侧弯、断带等问题，其本质是 “张力控制系统的动态平衡被打破”，涉及机械、电气、液压三大系统的协同问题。
1. 常见成因分析
- 机械系统偏差：张力辊轴承磨损、辊面打滑、传动齿轮间隙过大，会导致张力传递不稳定；若张力辊直径磨损不均（直径偏差＞0.1mm），会造成 “线速度差”，引发张力波动。
- 电气系统故障：张力传感器漂移（测量误差＞3%）、变频器输出不稳定、PLC 控制程序参数错误，会导致张力反馈与控制信号失准；若电机碳刷磨损（磨损量＞5mm），会造成电机输出扭矩波动，影响张力稳定性。
- 液压系统异常：张力缸漏油、液压泵压力波动（波动范围＞0.5MPa）、溢流阀卡滞，会导致张力执行机构的压力不稳定；若液压油污染（清洁度低于 NAS 8 级），会堵塞油路，影响压力传递。
- 工艺负载变化：板材厚度、材质不均匀（如厚度偏差＞0.05mm），或卷料开卷时 “松卷”，会导致张力负载瞬间变化，超出系统调节能力。
2. 分步排查与处理流程
第一步：张力数据监测与故障预判
- 启动设备，通过人机界面（HMI）观察张力值的波动频率、幅度、触发条件：
- 若张力持续上升或下降，且无明显波动，多为张力传感器漂移或液压系统泄漏；
- 若张力高频波动（波动频率＞1Hz），多为电气系统故障（如变频器干扰）或机械振动；
- 若仅在开卷或收卷阶段出现波动，多为卷料状态异常（如松卷、错层）。
第二步：机械系统检查与修复
- 张力辊检查：拆除张力辊，检查轴承磨损情况（若轴承游隙＞0.03mm，需更换轴承）；用千分尺测量张力辊直径（取圆周上 3 个点测量，偏差需≤0.05mm），若磨损不均，需进行磨床修复或更换；
- 传动系统检查：检查传动齿轮箱的油位（油位需在油标 2/3 处），若齿轮油变质，需更换；用塞尺测量齿轮间隙（允许间隙≤0.1mm），若间隙过大，需调整齿轮啮合位置或更换齿轮；
- 卷料检查：检查开卷机上的卷料是否有 “松卷”“错层”，若有，需重新缠绕卷料，确保卷料紧实度一致（紧实度偏差≤5%）。
第三步：电气系统诊断与校准
- 张力传感器校准：断开传感器电源，用标准砝码对传感器进行标定（标定范围为设备额定张力的 0-120%），若测量误差＞3%，需调整传感器的零点和增益参数；
- 变频器检查：检查变频器的输出电流、电压是否稳定（波动范围≤2%），若有高频干扰，需在变频器输入端加装滤波器；检查电机碳刷，若磨损量＞5mm，需更换碳刷，并清理电机内部碳粉；
- PLC 程序复核：检查张力控制程序中的 “PID 参数”（比例系数、积分时间、微分时间），若参数设置不当（如比例系数过大导致超调），需重新整定 PID 参数，确保张力调节的 “稳定性” 和 “快速性”。
第四步：液压系统排查与维护
- 压力检测：启动液压泵，用压力表测量张力缸的工作压力（压力波动需≤0.5MPa），若波动过大，检查液压泵是否磨损（如泵内泄漏量＞5mL/min，需更换泵芯）；
- 油路检查：检查张力缸密封圈是否漏油，若漏油，需更换密封圈（建议使用耐油丁腈橡胶密封圈）；检查溢流阀、节流阀是否卡滞，若卡滞，需拆解清洗阀芯，并更换液压油（液压油需符合 ISO 46 标准，清洁度≥NAS 8 级）；
- 压力补偿：若液压系统压力稳定，但张力仍波动，需在张力缸油路中加装 “压力补偿阀”，减少负载变化对张力的影响。
第五步：动态调试与稳定运行
- 处理完成后，进行张力动态调试：
- 设定不同的张力值（如额定张力的 50%、80%、100%），观察张力波动是否≤±3%；
- 模拟卷料负载变化（如调整板材厚度），检查系统是否能快速响应（响应时间≤0.5s），且无超调；
- 调试完成后，连续生产 30 分钟，记录张力波动数据，确保长期稳定性。
三、故障预防：建立 “定期维护 + 状态监测” 机制
无论是板材划伤还是张力不稳，“预防” 都比 “处理” 更重要。建议建立以下维护机制：
- 定期维护计划：
- 每日：检查辊系表面是否有异物、张力值是否稳定、液压油位是否正常；
- 每周：清洁张力传感器、检查电机碳刷磨损情况、测量辊系间隙；
- 每月：拆解检查张力辊轴承、校准张力传感器、更换液压油滤芯；
- 每季度：测量辊系圆跳动、整定 PLC PID 参数、检查齿轮箱磨损情况。
- 状态监测系统：
- 在拉矫机上加装 “振动传感器”“温度传感器”，实时监测辊系振动（振动速度≤2.8mm/s）、轴承温度（温度≤70℃），提前预警潜在故障；
- 建立张力、板材表面质量的 “历史数据库”，通过数据分析识别故障趋势（如张力波动逐渐增大），实现 “预见性维护”。
结语
拉矫机的板材划伤和张力不稳故障，看似独立，实则可能存在关联（如张力不稳导致板材偏移，引发划伤）。维护人员在处理时，需避免 “单一排查”，应从 “设备 - 工艺 - 材料” 全链条分析，结合 “分步排查、动态验证” 的方法，确保故障彻底解决。同时，通过建立完善的维护机制，可显著降低故障发生率，提升拉矫机的运行稳定性和产品质量。
