收割机主要机械故障分析及改进措施分析

桐城市农机服务中心 胡旭红

前言

收割机作为现代农业机械的重要设备之一，在农田作业中发挥着关键的作用。然而，由于长时间高强度的作业以及复杂的作业环境，收割机在使用过程中往往会面临各种机械故障，严重影响其工作效率、作业质量和使用寿命[1]。因此，对收割机主要机械故障进行深入分析，并针对性地提出相应的改进措施，具有重要的理论和实践意义。通过对收割机主要机械故障进行分析，可以深入了解故障的发生机理和影响因素，为进一步改进和优化收割机的设计和制造提供科学依据。同时，通过改进措施的实施，可以提高收割机的可靠性、稳定性和耐用性，减少故障发生的频率和影响，从而提升农田作业的效率和质量。

1 收割机主要机械故障分析

1.1 刀具故障

刀具故障是收割机常见的机械故障之一。刀具在长时间使用过程中容易磨损、变钝或断裂，影响收割机的切割效果和作业质量。刀具故障的原因可以包括使用不当、刀具质量不合格、刀具安装不稳等。

使用不当是刀具故障的一个常见原因。如果刀具使用的角度不正确、过度磨损或遭受过大的冲击力，都可能导致刀具故障。例如，刀具与地面摩擦过多，或在石头等障碍物上操作，会加速刀具的磨损和断裂[2]。此外，刀具在收割过程中如果遇到硬物体，也容易导致刀具变钝或断裂。

刀具质量不合格是刀具故障的另一个原因。低质量的刀具材料容易磨损，降低切割效果和寿命。选择高质量的刀具材料是解决刀具故障的重要方面。例如，使用具有高硬度和耐磨性的刀具材料，可以延长刀具的使用寿命和稳定性。此外，根据具体作业需求选择合适的刀具材料，如收割不同类型的作物可能需要使用不同材质的刀具。

1.2 输送系统故障

输送系统故障是收割机运输收割物的关键部件故障之一。输送带的磨损、松动或断裂会导致收割物无法有效地传送到收集器，从而影响收割机的作业效率和产量。输送系统故障的原因可能包括杂物堵塞、传动系统故障或设计不合理等多种因素。

杂物堵塞是导致输送系统故障的常见原因之一。在收割过程中，作物的秸秆、泥土、杂草等杂物可能会堵塞输送带和输送通道，阻碍物料的顺利传送[3]。这种堵塞会导致输送带滑移、断裂或停止工作，从而降低收割机的作业效率。定期清理输送带和输送通道，清除积聚的杂物，确保物料的顺畅传送，是解决这一问题的关键措施。

传动系统故障也是输送系统故障的一个重要原因。传动带的张紧度不当、传动轴的对中问题、传动带的磨损等都会影响传动系统的正常运转。例如，传动带过紧或过松会导致传动效率下降或传动带的磨损加剧。调整传动带的张紧度、修正传动轴的对中问题，并及时更换磨损严重的传动带，可以提高传动系统的稳定性和可靠性，减少故障发生的可能性。

1.3 动力传动系统故障

动力传动系统故障是收割机运行过程中常见的故障之一。动力传动系统由发动机、传动轴、联轴器等部件组成，它们的故障会导致收割机无法正常工作。动力传动系统故障的原因可以是多种多样的，包括传动带松动、传动轴断裂或联轴器损坏等。

传动带松动是动力传动系统故障的一个常见原因。传动带的松动会导致传动效率下降，甚至出现打滑现象，从而影响收割机的工作性能[4]。定期检查和维护传动带的张紧度，确保其处于适当的张紧状态，可以有效避免传动带松动引起的故障。如果发现传动带有严重磨损或破损，应及时更换。

传动轴断裂是另一个可能导致动力传动系统故障的原因。传动轴在工作过程中承受着较大的转矩和负载，如果传动轴质量不合格或受到过大的冲击力，就有可能发生断裂现象。为了防止传动轴断裂，应定期检查传动轴的工作状态和密封性，确保其正常运转。同时，加强对传动轴的支撑和固定，采用适当的支撑装置和固定方式，可以提高传动轴的稳定性和刚性，减少振动和断裂的风险。

1.4 操纵系统故障

操纵系统故障会影响收割机的操作和控制效果。操纵系统由操纵杆、操纵阀、液压系统等部件组成，它们的故障可能导致收割机无法灵活、准确地操作。操纵系统故障的原因可以是多种多样的，包括操纵杆松动、阀门堵塞或液压泄漏等。

操纵杆松动是操纵系统故障的一个常见原因。操纵杆的紧固度不当会影响操作的精度和可靠性。过松的操纵杆可能导致操作不流畅，而过紧的操纵杆则会影响操作的准确性。调整操纵杆的紧固度，确保其稳固且不松动，是解决这一问题的关键措施。定期检查操纵杆的连接和紧固件，进行必要的调整和维护。

阀门堵塞是另一个可能导致操纵系统故障的原因。操纵系统中的阀门在工作过程中可能会受到杂物、沉积物或污垢的影响，导致阀门堵塞[5]。堵塞的阀门会影响液压系统的正常工作，导致操作不灵活或无法执行。定期清洁阀门和相应的管道，确保其畅通无阻，可以避免阀门堵塞引起的故障。

液压泄漏也是操纵系统故障的一个常见问题。液压泄漏可能由于密封件老化、接头松动或管道磨损等原因导致。液压泄漏会降低系统的工作效率，影响操作的灵活性和准确性。定期检查液压系统，包括检查液压油的液位和质量，以及检查液压管道和接头的紧固度和密封性。如发现泄漏，应及时修复或更换损坏的密封件、接头或管道。

1.5 冷却系统故障

冷却系统故障是收割机在高温环境下长时间工作时常见的问题。在收割作业中，发动机和其他部件会产生大量的热量，如果冷却系统出现故障，无法有效地降低温度，就会导致发动机和其他部件过热，从而引发故障。

散热器堵塞是冷却系统故障的常见原因之一。在长时间使用过程中，散热器表面容易积聚灰尘、杂物或其他污垢，导致散热器的散热效果下降。定期清洁散热器，包括外部和内部的清洁，可以保持良好的通风和散热效果。使用气压或水冲洗的方式清除灰尘和杂物，确保散热器表面的通畅，提高散热效率。

冷却液泄漏是另一个常见的冷却系统故障原因。冷却液泄漏会导致冷却系统的冷却液损失，降低冷却效果，从而导致发动机过热。定期检查冷却液管道和接头，发现泄漏情况及时修复。同时，确保冷却液循环和补充正常，保持适当的冷却液液位和质量，以保证冷却系统的正常运行。

水泵故障也可能导致冷却系统故障。水泵在冷却系统中起到循环冷却液的重要作用。如果水泵损坏或工作不正常，会导致冷却液循环不畅，无法有效地降低发动机温度。定期检查水泵的工作状态和密封性，确保水泵正常运转。如发现水泵有异常，应及时更换或修复。

2 改进措施分析

2.1 刀具故障改进措施

首先，定期检查刀具的磨损情况：建立刀具检查和维护的计划，定期检查刀具的磨损情况。可以通过视觉检查和测量刀具尺寸来评估刀具磨损程度。一旦发现刀具磨损达到或接近使用极限，及时更换刀具，确保切割效果和作业质量[6]。此外，还可以通过刀具磨损的记录来判断刀具的使用寿命，从而制定更合理的更换计划。

其次，选择高质量的刀具材料：选择具有高硬度和耐磨性的刀具材料，以延长刀具的使用寿命和稳定性。优质的刀具材料可以有效抵抗磨损和断裂，并保持切割效果的稳定性。此外，还应选择适合特定作业条件和作物类型的刀具材料，以提高切割的效果和质量。

最后，确保刀具的安装稳固：刀具的稳固安装是防止刀具松动或脱落的关键。使用适当的紧固件和连接方式，如螺栓、螺母和销钉等，确保刀具与收割机的刀座或刀盘之间有稳固的连接。定期检查和紧固刀具的连接部分，以防止因振动和工作负荷而导致刀具松动或脱落。

2.2 输送系统故障改进措施

首先，定期清理输送带和输送通道：建立定期清理计划，包括清除输送带上的杂物和积聚物，确保顺畅的物料传送。杂物和积聚物的堆积会导致输送带堵塞或摩擦增大，影响物料的传送效果。定期检查和清理输送通道，包括清除堆积的秸秆、泥土和杂草等，以确保物料的畅通传送。

其次，增强传动系统的稳定性和可靠性：检查传动带的张紧度和传动轴的对中情况，确保传动系统的正常运行。过松或过紧的传动带都会导致传动效率下降或磨损加剧，对传动带进行适当的调整以保持适当的张力。此外，传动轴的对中问题也需要及时调整，避免传动系统出现振动和断裂等故障。

最后，优化输送系统的设计：确保输送带的材质和尺寸符合作业要求，避免过大或过小引起的故障。根据具体作业需求选择合适的输送带材料，例如耐磨、耐高温的材料。另外，正确选择输送带的宽度和长度，以适应不同作物的收割和传送过程，确保物料在输送过程中稳定和均匀。

2.3 动力传动系统故障改进措施

首先，定期检查和维护动力传动系统：建立动力传动系统的定期检查和维护计划，包括发动机、传动轴和联轴器等部件。定期检查发动机的油液、滤清器和皮带的磨损情况，确保其正常工作。同时，检查传动轴和联轴器的紧固度和润滑情况，确保其良好的运转状态。及时清理传动系统中的积尘和杂物，保持系统的清洁和正常工作。

其次，使用高质量的传动带和联轴器：选择具有高质量标准的传动带和联轴器，确保其耐磨、耐用和可靠的性能。根据实际需求选择合适的传动带和联轴器的规格和尺寸，并确保其符合制造商的建议和要求。优质的传动带和联轴器能够提高传动效率和可靠性，减少故障发生的可能性。

最后，加强对传动轴的支撑和固定：传动轴的稳定性和刚性对动力传动系统的正常运转至关重要。加强对传动轴的支撑和固定，确保其在工作过程中的稳定性。使用适当的支撑装置和固定方式，如轴承和支架等，以减少传动轴的振动和扭曲。此外，定期检查传动轴的磨损情况，及时更换或维修受损的传动轴。

2.4 操纵系统故障改进措施

首先，定期检查和维护操纵系统的各个部件：建立操纵系统的定期检查和维护计划，包括操纵杆、操纵阀和液压系统等部件。定期检查操纵杆的连接和紧固件，确保其稳固且不松动。检查操纵阀的操作性能和密封情况，确保其正常工作。同时，检查液压系统的液压油的清洁度和油位，及时更换和补充液压油。

其次，调整操纵杆的紧固度：确保操纵杆紧固度适当，既不能过紧也不能过松。过紧的操纵杆会导致操作困难和不流畅，而过松的操纵杆会影响操作的精度和可靠性。通过适当调整操纵杆的紧固度，确保其稳固且不松动，提高操作的精度和可靠性。

最后，清洁和维护液压系统：定期清洁液压系统，包括清理阀门和管道，并更换液压油。堵塞的阀门和管道会影响液压系统的正常工作，导致操纵系统故障。同时，定期更换液压油可以确保液压系统的正常运行，并减少泄漏和污染的风险。在更换液压油时，应选择符合规范要求的合适液压油，并根据制造商的建议进行更换。

2.5 冷却系统故障改进措施

首先，定期清洁散热器和冷却系统：建立定期清洁计划，包括清除散热器和冷却系统中的灰尘、杂物和积聚物。这些杂质会阻碍空气流动和冷却效果，导致冷却系统的散热能力下降。定期检查和清洁散热器的外部和内部表面，使用气压或水冲洗的方式清除灰尘和杂物。同时，清洁冷却系统中的冷却液通道和冷却器，确保畅通的冷却液循环。

其次，检查并修复冷却液泄漏：定期检查冷却系统，包括冷却液管道和接头，以发现任何潜在的冷却液泄漏。冷却液泄漏会导致冷却系统的压力下降，降低散热效果并增加发动机过热的风险。如果发现泄漏，应及时修复或更换损坏的管道、接头或密封件。此外，定期检查冷却液的液位和质量，确保冷却液循环和补充正常。

最后，确保水泵正常运转：检查水泵的工作状态和密封性，确保其正常运转。水泵是冷却系统的核心部件，负责循环冷却液。定期检查水泵的叶轮和轴承，确保其无损伤和顺畅运转。同时，检查水泵的密封件，防止漏水和泄漏。如有需要，及时更换损坏的水泵部件或整个水泵。

3 结语

通过对收割机主要机械故障的分析和改进措施的研究，可以有效提高收割机的可靠性和工作效率。在今后的研究和设计中，应重视故障分析和改进措施的实施，不断提升农机设备的性能和可靠性。