插秧机插植机构故障原因分析与改进

枣阳市农机局 张文斌

湖北正天章正农业装备有限公司 李涛

插秧机插植机构故障原因分析与改进

枣阳市农机局 张文斌

湖北正天章正农业装备有限公司 李涛

在机动插秧机上，都不可避免地要用到插植机构，它是插秧机的核心部件，在插秧机的工作中完成秧苗的取苗与插苗动作。但不管是哪种品牌的插秧机插植机构在使用中的故障率相对较高，往往出现插植机构运转不灵、异常响声、严重磨损甚至损坏等情况，还有出现秧针与取秧口不对中甚至折断秧针的问题。在多行插秧机中，只要插秧机任一行的插植机构出了问题，整个插秧机都不能继续工作，就需要专业技术人员到现场修理或调试，从而影响插秧机的使用，影响生产效率。这样的问题多次出现，就引起我们对插秧机插植机构损坏原因进行分析，以便针对性地进行处理，减少或杜绝同样的故障再发生。

通过大量的调查分析发现：目前，市场上手扶式机动插秧机无论是四行机还是六行机,是国产机还是进口机,无论哪个品牌的插秧机,其插植机构都基本相同，都是通过一个四杆机构经过演变而来的，其原理图如下图1。

1、插秧针，2、插植臂，3、曲柄，4、摇杆

通过以上原理图可以看出：插植机构中的曲柄（3）在动力的作用下不断地旋转，带动插秧针（1）不断地上下运动而实现插植过程中的取苗和插苗。插植机构的杆件间有相对运动，通过对不同品牌的插秧机插植机构进行分析，发现所有的插秧机，其插植机构运动副的连接方式都相同，即：不管是插植臂与曲柄的连接，还是插植臂与摇杆的连接，都采用滚动轴承连接。滚动轴承虽然可以减少运动摩擦力，但由于滚动轴承安装都少不了轴向限位，即：将轴承用卡簧、挡圈、台阶等限制在轴及孔的相对位置上，不能在轴向移动。这在一般机械连接中是必要的，但在插植臂这样较复杂的连接环境中轴向限位太死反而不利于插植机构运动，容易在运转中因受到其它外力作用而使插植机构运转不灵，甚至卡死；另一方面，在安装过程中，因为要使插植机构中的取秧针正好对准苗箱滑轨上的取秧口，这样才能符合安装要求，但在实际安装中，或多或少都存在误差,不能很好对中，如图2：

图2：插植机构视图

由于插秧机的机架和插植机构都是由多个零件和杆件相互连接而成的，因而各零件的制造误差、安装误差等最终都导致插秧针不能与取秧口对正，加之插植部分的杠杆机构具有放大作用，更增加了偏离值，这样就造成在安装插植臂时都需要调整，以保证插秧针正好对准取秧口。目前通用的调整方法是：曲柄与转动轴用锁紧销（10）来紧固联结，可以通过锁紧销来锁定轴向位置，而摇杆与轴的连接是采用轴承，因轴承连接的限位作用，因而轴向位移只能用增减垫片（8）的厚度来进行轴向调整。但垫片的厚度是一定的，因而很难达到精确调整。即便是安装时能够调整精确，但由于机械在使用中受力变形，又影响到各零部件的相互间的位置。所以尽管在安装时经过精心调试，但在实际使用中，插植机构还是很容易出现插秧针与取秧口不对中，以及插秧针被折断、插植机构运转不灵、磨损加剧甚至损坏等问题。这样的问题经常发生，使插植机构成了更换频率较高的易损件。因此对插植机构损坏频率高的问题，不仅仅是修理或更换零配件，必须考虑从根本上加以改进，以杜绝或减少此类故障问题的发生。

经过我们专业技术人员对插秧机插植机构出现故障的现象及原因进行认真的分析后，提出的解决方案是：将插植臂与摇杆之间的连接配合由目前普遍采用的滚动轴承改为滑动轴承（轴套），这样去掉了轴向限位，工作中可以使插植机构不受额外约束力，以防止插植四杆机构在运动中受力发卡；由于轴套不限制插植臂相对于摇杆的相对轴向移动，因而在进行修理安装与生产安装中也不需要再利用加减垫片进行调整，既提高了安装与调试效率，也使插植机构运动更自由，从而彻底根除了插植机构使用中容易损坏的问题。

经过分析与改进，湖北正天章正农业装备有限公司把此项改进用于新生产的插秧机上，也用于插秧机的维修服务上。自从改进后，在近2年插秧机的用户投诉中，几乎没有再出现损坏插植机构和更换插植臂的情况。这种改进后的插植机构，由于机构运动更合理，使用性能更好，质量更稳定，也被中国国家知识产权局授予实用新型专利，专利号是：ZL201320260544.2。

2014-07-26）