自走式玉米收获机的常见故障及维修技术

邢巍巍

(黑龙江省农业机械工程科学研究院，哈尔滨 150081)

0 引言

玉米是我国重要的粮食作物，随着农业机械化技术普及，我国大部分玉米种植区已经基本实现了农业机械化生产。玉米收获机作为玉米生产的重要机型，承担着玉米的收获任务，近年来随着农业生产模式的变革，玉米生产的经营面积不断扩大，对于中大型收获机的需求量不断提升，自走式玉米收获机作为功能丰富技术先进的玉米收获机，其销售量和使用量得到了快速增长。在自走式玉米收获机高效率完成生产任务的过程中，其可能因为驾驶习惯、田间环境、玉米种类、机械状态等多种因素产生故障问题，了解玉米收获机常见故障的特征、产生原因，有利于合理开展维修，保证自走式玉米收获机的使用效率。

1 自走式玉米收获机发展情况

随着机械化生产的普及，自走式玉米收获机进一步替代了传统农业生产中使用较多的背负式和牵引式机型，成为了玉米生产的主力。自走式玉米收获机在机械结构上具有先天优势，其产品研发过程中能够利用专用的底盘结构合理布置割台、剥皮机、粮仓及相关的机械传动、电气控制、液压系统，使各个功能部件的配合更加精确，整机结构更为合理。随着玉米生产模式的变化及农民认识的逐步提高，自走式玉米收获机的机型销量也发生了明显的变化。2015年以前，自走式玉米收获机是以2行、3行机型最为热销，2015年以后，尤其是2018—2021年，4行、5行的中大型玉米收获机逐步占领市场，国产一线农机企业如中收集团、中联众科、勇猛机械、雷沃农机等企业生产的4行、5行机型获得了农民的好评与认可。先进的中大型自走式玉米收获机也突显了在大面积玉米收获过程的技术先进性[1]。

但总体上讲，技术先进的玉米收获机和中大型玉米收获机在玉米生产中的占比仍不尽人意。一方面是由于近几年玉米生产经营者受市场价格影响收入不高，降低了其购置新型自走式玉米收获机的信心，加之中大型玉米收获机本身制造成本高，其售价一直居高不下，即使有农机购置补贴的帮扶，大部门农民甚至农机合作社对于自走式玉米收获机的购置仍存在较大的负担。另一方面，我国玉米生产模式受到地域影响存在较大的差异性，中大型玉米收获机使用过程中对于种植密度过大、行距不规范等耕地的适用性会相应降低，导致自走式玉米收获机的应用面积下降，部分山区、丘陵等地区的玉米耕地由于地形、地势不良，只能使用传统的背负式机型作业，这对自走式玉米收获机的适用性提出了更高要求。对比来看，我国自主生产的玉米收获机在技术先进性、使用可靠性等方面与国际先进机型相比存在较大的差距，主要受到农用柴油机技术、生产加工能力、装置精确度等众多因素的影响，尤其在使用过程中自走式玉米收获机的故障率偏高会严重降低农民的用机信心，影响自走式玉米收获机技术的普及。

2 导致玉米收获机故障的原因

2.1 收获机自身的技术原因

在玉米收获机设计的过程中，要满足玉米的喂入、摘穗、切断、输送、剥皮、收集等功能，需要设计众多的机械零部件，并将其组成各个功能系统，还要在装配过程使各个系统形成良好的配合关系。因此，在玉米收获机设计和制造的过程中，常存在以下技术性问题，易导致玉米收获机故障：1)为在有限空间内满足机械功能，部分零部件不得不采用尺寸更小、更单薄的材料，这些零部件成为易损件，必须定期检查和更换，否则易产生故障；2)部分零件的功能易受到田间环境影响，如摘穗辊、输送链条，可能因过载而失效；3)装配过程不合理，如间隙调整不当、链条张紧不合理等，也会造成故障问题。

2.2 驾驶操作原因

驾驶操作问题是导致自走式玉米收获机故障的另一个主要因素，也是收获机使用过程中的常见故障因素，使用操作不当造成故障的原因有很多。例如，割台高度过低易造成割台前部磕碰或分禾器扶正秸秆的能力下降；超速驾驶会造成整机转速增加，链传动等薄弱零部件易被拉断，摘穗和剥皮质量可能会降低等。此外驾驶员在驾驶过程中不重视收获机的功能异常或异响振动等问题，常造成小故障演变为大故障[2]。

2.3 农田环境原因

一方面，耕地条件对于玉米收获机的使用寿命影响很大，例如，耕地中存在大量杂草，可能在收获过程中造成杂草大量缠绕在摘穗辊、剥皮辊、传动轴等转动部件上，轻则造成整机运转负荷增加，重则造成轴端变形、轴端断裂、摘穗剥皮功能失效等问题，此外田间玉米种植的密度、行距等也影响玉米收获机的性能发挥与故障率；另一方面，生产地区处于高温、高寒等地带，也会在一定程度影响收获机的故障率，例如，高温与高寒都会造成润滑油的润滑能力降低，可能导致零件磨损；地区的扬尘、沙尘暴等天气会造成大量粉尘和沙粒堆积于机械的运转部位，造成磨损，引起早期故障。

2.4 维修保养原因

维修保养导致故障的原因主要包括三方面：1)日常检查保养不到位。很多驾驶员不重视玉米收获机的日常检查与保养工作，当收获机在日常工作结束后，部分工作位置常因为机械运转和田间振动而出现的紧固件松动、张紧链条松动、零部件松动，没有被及时发现，可能造成严重故障问题；或是由于润滑油、润滑脂没有及时添加或更换造成零部件磨损严重。2)换件质量不合格。在对损坏零部件进行更换时，部分驾驶员贪图便宜，常更换劣质零件，可能因为更换零件的质量问题引起更大的故障。3)油液质量不合格。润滑油是传统机械润滑的重要介质，部分驾驶员选择的润滑油存在质量不合格、标号不规范等问题，起不到润滑效果，易造成传动结构因磨损而损坏。

3 典型故障问题的处理

3.1 机械零部件故障

3.1.1 轴类零件的变形

轴类零件变形是多方因素导致的，最主要的因素是使用过程中过载与杂草缠绕。当轴类零件产生变形，常用的处理方式包括以下几种：一是对于传动不精密或低转速的轴，通过人工检测方法检测轴的变形情况，可利用角尺、拉线、水平仪等设备对轴的变形状态进行检测，并标注变形严重的位置，再通过压力机在标注点进行加压矫正；二是对于传动精密、转速较高的轴，应利用动平衡测试仪进行变形测试，并对定位偏移量较大的位置进行矫正，再通过动平衡仪重新测试，直到动平衡状态良好为止。除对轴类零件进行矫正维修外，还要分析轴变形的原因，对于杂草缠绕导致的轴变形，可考虑增加防缠绕的护罩或清草装置，还要建议驾驶员不要超负荷、超速使用收获机[3]。

3.1.2 传动件的磨损

传动件磨损是收获机使用过程中的常见故障问题，磨损根据产生的情况分为正常磨损和早期磨损两类。正常磨损是传动件在标准工作状态下稳定工作产生的摩擦损失，其需经过较长时间才会造成零件失效问题；早期磨损是由于设计失误、零部件加工缺陷、维护保养不及时、使用不规范而造成的磨损问题。当零部件出现了磨损而导致失效时，常用的维修方式包括以下几种：一是轴类零件磨损。轴类零件磨损包括工作部位的磨损和轴端磨损两类，轴类零件的磨损通常可通过低温镀铁的方式进行修复，对于局部磨损，也可通过激光熔覆和表面喷涂的方式进行修复；二是齿轮类零件磨损。齿轮类零件的磨损应进行成对或成套齿轮的全部更换，不可仅更换磨损严重的齿轮，以免造成齿轮间的配合缺陷；三是割刀、秸秆粉碎刀磨损，这类零件多为可拆卸的组合结构，可将磨损严重的部分零件拆卸更换。

3.1.3 零件的断裂

零件断裂主要是由于受力不均衡或受力过大导致的，部分断裂问题也可能是由于加工、焊接或材料缺陷导致的。当收获机的金属零件出现断裂，应根据其工作精度和重要性进行维修考虑，若零件工作精度不高或运行速度及频率不高，可对其进行焊接、嵌套或贴附焊接维修；对于转速较高、受频繁冲击载荷的零件，应考虑对其整体更换。

3.1.4 零件开焊、脱漆

当零件出现开焊时，大部分情况可以采用补焊修复，补焊前应对开焊位置进行处理，去除附近的灰尘、杂物，并用摩擦片去除原焊口，再进行补焊。补焊时注意不要在田间进行，并远离易燃物，以免引起火灾。对于脱漆的零件，应及时处理，以免锈蚀，可用砂纸适当打磨，再重新喷漆。

3.2 收获质量故障

3.2.1 分禾器故障

分禾器是自走式玉米收获机最前端的装置，其主要功能是将玉米植株扶正，并引导植株进入割台部分。分禾器护罩下多设计有链条传动机构，利用链条上安装的拨齿将玉米的秸秆引导进入割台部分。分禾器中安装的带有拨齿的链条称为拨禾链，在日常使用时，拨禾链易产生以下故障：1)拨禾链磨损，包括链条磨损和拔齿磨损，这是由于拨禾链使用过程需要长时间频繁的与玉米秸秆接触、碰撞，为避免拨禾链磨损造成引导秸秆能力降低，应当对磨损严重的拨禾链做到及时更换。2)拨禾链缠绕杂草，易造成拨禾链掉链，针对这一问题，应当在使用过程中注意拨禾链的缠草问题，建议厂家注意增加拨禾链的清草设计。此外，要注意调整拨禾链张紧度时，要松紧适宜，避免过松造成掉链，还要避免过劲造成链条磨损[4]。

3.2.2 割台故障

割台部分易发生的故障主要包括以下几方面：1)摘穗辊夹伤玉米。表现为摘穗完成后玉米果穗根部的部分籽粒受挤压而被破坏，会在一定程度影响玉米的保存和整体质量。果穗被夹伤主要是由于摘穗辊间隙调整不当造成的，应对摘穗辊间隙进行重新调整，此外，收获时摘穗辊转速过高也可能造成果穗尾部夹伤破坏，应选择适宜的转速作业。2)摘穗辊堵塞。摘穗辊堵塞可能是由于喂入量过大造成的，也可能是由于摘穗辊长时间使用表面磨损过于光滑造成的，当秸秆不能及时被排出，就会造成堵塞问题，此时应检查摘穗辊的磨损状态，部分摘穗辊设有弹簧调整结构，还应检查弹簧是否出现老化问题，对于磨损严重的摘穗辊和老化的弹簧应及时给予更换。摘穗辊堵塞的另一个原因就是杂草缠绕，当大量杂草缠绕于摘穗辊的轴颈，会阻碍玉米秸秆进入摘穗辊的过程，导致大量秸秆在摘穗辊的前方聚集造成堵塞，因此也就对摘穗辊增设适合的防缠草结构，减少杂草缠绕产生的影响。

3.2.3 剥皮机故障

剥皮机的故障主要表现在两种形式：1)剥皮不净。多表现为剥皮完成后仍有包皮存留在玉米果穗上，这是由于剥皮能力不足或玉米喂入量过大造成的。剥皮能力不足可能是由于剥皮辊磨损、剥皮辊间隙调整不当、压板压力不足等原因造成的。应检查剥皮辊磨损状态，对磨损严重的剥皮辊进行更换或维修处理，重新调整剥皮辊的配合间隙，检查是否恢复良好的剥皮能力。若仍剥皮不净，可适当加大压板压力。2)籽粒损失量大。主要是由于剥皮能力过强造成的，此时应适当减少压板压力，并放慢收获速度，减少剥皮过程中的振动和冲击。

3.2.4 秸秆粉碎装置故障

通常情况下要求玉米秸秆粉碎的长度应低于10 cm，若粉碎质量不合格，主要是粉碎刀具性能不良造成的，此时应检查刀轴传动带的松紧状态，查看是否出现松弛、打滑、磨损问题，调整或更换传动带，确保传动效率。还应检查刀具的磨损状态，查看是否有刀片损坏或丢失，确保粉碎刀具的完好。此外，还要注意刀轴是否存在杂草缠绕或粘黏泥土问题，确保刀轴的清洁[5]。

4 结语

综上所述，玉米收获机做为玉米生产的重要机型，其在生产过程中可能出现的故障问题是多样性的，驾驶人员在使用和操作玉米收获机的过程中应当重视机械状态的检查，发现故障问题和异常状态，做到及时检修，严重故障时要寻找专业维修机构进行处理，不得私自拆卸及维修设备。此外，还要注意日常使用过程中的维修保养工作，确保玉米收获机在最佳的状态下参与玉米收获作业。