旋耕机研究应用情况与使用维护技术

栾树信

(陇西县农机服务中心，甘肃 陇西 748100)

0 引言

近年来我国农业机械化的生产水平得到了快速发展，农业机械已经在很大程度上取代了传统的人力作业，农业生产的过程变得更加合理，农作物的栽培和收获过程也更加科学。旋耕机是农业生产应用最广泛的耕整地机具之一，能够快速对土壤实施翻耕细碎作业，有效提高土壤的透气性和蓄水能力，并能为机械化播种作业建立良好的种床环境。在旋耕机使用的过程中，常因为操作不当或调整不合理导致作业效率和作业质量降低，甚至还造成旋耕机磨损或损坏等问题，同时不合理的故障维修也对旋耕机的长期使用埋下安全隐患，且影响旋耕机性能的发挥，因此，正确使用与维修旋耕机具有重要意义。

1 旋耕机的研究发展过程

旋耕机是与拖拉机进行配套安装，在拖拉机牵引作用下前进，并利用拖拉机提供的动力带动旋耕刀具旋转，实现对耕地土壤进行翻动、细碎的农机装备。我国对于旋耕机的技术研究和应用起步于20世纪50年代后期，早期研究的旋耕机结构简单，主要与当时保有量较高的手扶拖拉机配套使用，并在20世纪60年代研制出与四轮拖拉机配套的旋耕机设备，但应用推广量十分有限[1]。20世纪80年代以后，我国的机械制造技术实现了快速发展，农机企业也引进了大量的机械制造设备和国际成熟的旋耕机机型，使旋耕机技术得到了进一步发展，尤其在21世纪以后，耕整地机械逐渐向着复试作业发展，使旋耕机与整平、镇压等功能结构相组合，有效提升作业品质与效率。从近年来的旋耕机应用来看，我国农业生产中使用的产品主要包括横轴式旋耕机和立轴式旋耕机两类，目前主要以横轴式旋耕机为主。且横轴式旋耕机逐渐由传统的旱田应用向着水田和复杂地形农田扩展，小型旋耕机也在丘陵、山区得到了普及。旋耕机的作业优势是碎土能力强、耕地表面平整、作业后土壤混合均匀，作业速度快，能有效节约农时，适用性强。但其翻耕土层深度仅在14～18 cm，耕层深度较浅，长期应用可能出现犁底层深厚问题，影响作物根系发展和深层土壤的蓄水能力，需根据耕地状态适当进行深松作业[2]。总体上看，现阶段我国农业生产中旋耕机应用过程仍存在着较多的技术性问题需要解决，一是旋耕机使用过程的能耗问题偏大，尽管与传统的犁耕作业相比存在一定优势，但与国际先进机型相比，能耗上仍不占优势；二是旋耕机的故障率偏高，存在旋耕刀片损坏、刀片变形、刀轴缠草等问题[3]。

2 旋耕机的规范使用

2.1 正式作业前做好准备工作

首先，要规范连接旋耕机与拖拉机，将旋耕机与拖拉机的后悬挂系统可靠连接后，利用万向节轴将拖拉机的动力输出轴与旋耕机传动轴连接，确保旋耕机动力连接可靠；其次，规范安装旋耕刀片，旋耕刀片的安装有两种方式，一种是将左弯和右弯的刀片交错安装，即一左一右的进行安装，但要保证轴两侧的刀片向内弯曲，另一种是以轴中心为分界，左弯刀片集中安装于右侧，而右弯刀片集中安装于左侧；最后，要做好装配后的调整工作，一方面要检查旋耕机的水平状态，通过调整左右两侧的拉杆使旋耕机刀轴与地面平行，以确保旋耕机左右两侧耕深一致，另一方面，要对旋耕机进行试运转，检查是否存在异响或振动问题，进一步调整旋耕机，使其达到良好的工作状态[4]。

2.2 旋耕机的田间作业操作

2.2.1 旋耕机的试作业

正式作业前可通过试作业对旋耕机的作业参数进行进一步调整，检查旋耕机的耕作深度和碎土效果，对耕深和碎土能力进行相应调整，耕作深度可通过拖拉机液压限深功能进行调整，也可通过旋耕机上的耕深调整装置(限位板或调整拉杆)进行调整，确保耕深符合旋耕作业的农艺要求；碎土效果的调整主要通过改变旋耕刀轴的转速实现，可通过转换拖拉机挡位实现旋耕机转速的调整，在旋耕刀轴转速不变时，也可通过降低拖拉机的行驶速度来提高土壤的细碎效果。

2.2.2 作业参数的合理选择

旋耕机的作业质量一方面受到机械结构的影响，另一方面与拖拉机的行驶速度和运转状态息息相关。要保证旋耕作业的最佳质量，必须要使拖拉机的行驶速度和运转动力处于最佳的匹配关系，对于大多数旋耕作业来说，拖拉机的行驶速度应达到4～5 km·h-1，选用中Ⅱ挡行驶，同时拖拉机发动机的转速应保持在1 700～1 900 r·min-1，在该条件下，旋耕作业既能保证工作效率，又能保证土壤的翻耕细碎质量。但对于土壤黏重或阻力较大的耕地，旋耕机的转速和作业速度应适当降低，根据土壤状态可将行驶速度控制在2～3 km·h-1，选用低Ⅳ挡行驶，拖拉机发动机转速控制在1 600～1 700 r·min-1。在进行旋耕作业的过程中，必须将后悬挂系统的液压功能调整到“浮动”状态，保证旋耕机根据地面变化均匀实施翻耕作业[5]。

2.2.3 作业过程的注意事项

首先，旋耕作业时拖拉机必须进行匀速直线行驶，尽量避免出现明显的速度变化，以免旋耕作业后土壤翻耕和细碎程度不均匀，影响后期的播种质量；其次，旋耕机正常作业的过程中无故不可停车休息，更不能中途进行倒车或转弯操作，到达地头必须进行调头时，应先将旋耕机升起到适当位置，再操作拖拉机调头，旋耕机的升起高度应事先调整好，以免升起过高造成万向节轴顶死，使机具出现损坏；再次，拖拉机的液压悬挂始终要保持“浮动”位置，不可随意切换，避免影响液压系统中高压油管、齿轮泵等部件的使用寿命。此外，在旋耕作业的过程中，若发现牵引力出现突然变化或机具出现明显的振动，应及时将行驶速度和转速降低，并将机具升起后停车熄火，检查是否出现机具故障[6]。

3 旋耕机的保养

保养工作是故障预防的有效手段，在实际生产过程中，旋耕机的很多故障问题来自于保养工作的不合理与不到位。为保证旋耕机更好的使用品质，通常情况下，应重视三方面的保养工作。

3.1 日常保养

由于旋耕机的使用环境中存在较大的牵引力、强烈的振动、复杂多变的摩擦阻力，很容易造成旋耕机紧固零件松动、松土刀具磨损、传动机构损坏等问题，因此日常保养的重点在于检查。检查螺栓、销等紧固件的可靠性，发现松动及时紧固；检查旋耕刀片的完好度，出现损坏、磨损严重问题及时更换；还要检查传动箱、万向节轴和轴承的润滑情况，做到及时补充润滑油或润滑脂。

3.2 厂家保养

做好旋耕机的厂家保养，按照厂家使用期限要求到地区的服务点进行旋耕机状态的全面检查，并在专业机构完成易损件、磨损件的更换和旋耕机状态的重新调整，保障旋耕机的使用寿命。

3.3 重视做业季完成后的保养工作

农机的使用存在一定的误区，就是在使用过程中对保养工作十分重视，而在作业季完成后，农机存放前对保养工作并不重视，导致很多机械部件在不适当的存放环境中，出现产品的锈蚀、老化等问题。因此，应重视旋耕机的存放前保养，在存放前必须彻底清理旋耕机上附着的泥土，更换新的润滑油和润滑脂，对旋耕刀、花键等部位涂油防锈，且存放前应将旋耕机从拖拉机上卸下，并垫起后放置于水平地面，尽量放置于室内或妥善遮盖。

4 常见故障维修

4.1 脱挡故障的维修

脱挡故障主要是由于旋耕机长时间使用出现磨损问题导致的，主要包括啮合套的定向钢球槽出现磨损，导致啮合齿脱开；牙嵌齿啮合面严重磨损，啮合后的自锁能力明显降低，从而在负载作业条件下出现脱挡；拨挡槽磨损会造成轴向自由间隙增加，容易因为振动问题造成脱挡；啮合套定位弹簧弹力下降也可能导致啮合力下降，引起脱挡故障。针对以上问题，应在确定故障零件位置后进行及时处理，针对啮合套、牙嵌齿啮合面、拨挡槽的磨损情况选择是否进行零件修复，若能够修复的可采用表面镀覆技术增加磨损位置尺寸后重新加工修复；对于没有修复价值的零件应及时进行更换，发现啮合套定位弹簧弹力下降影响啮合性能的，也必须对弹簧进行及时更换。

4.2 工作过程的异常抖动问题

旋耕机运转过程出现的抖动、震颤多是由于旋耕机与土壤作用力不均匀导致的，此时应重点检查旋耕刀轴的状态，查看是否出现刀片损坏或刀片安装方向不正确问题，对于损坏的刀片应及时进行更换，并按照对称的原则合理调整旋耕刀片的安装方向。

4.3 工作过程中出现明显金属敲击声

出现这一问题的原因包括：一是传动链条变松，导致链条运转过程与周围的零部件频繁撞击，此时应及时调整张紧轮位置，确保传动链条松紧适当；二是刀片、左支臂、传动箱体出现变形导致转动过程零件的运转平衡状态被破坏，长此以往零件变形愈发严重，则会造成刮擦、撞击等问题，此时应对变形的零件及时进行矫正，难以矫正的应进行新零件的更换[7]。

4.4 旋耕刀轴运转过程间歇抛出土块

这主要是由于刀片损坏造成的，刀片的损坏问题包括了刀片的变形、磨损或折断，对于变形的刀片可进行校正处理，严重磨损和折断的刀片应及时进行更换。

4.5 零件损坏的维修

1)对于磨损的旋耕刀片，若磨损量不大，可对其进行重新打磨恢复其刀刃锋利度，对于弯曲的旋耕刀片应在矫正后进行淬火处理，以恢复其钢性。

2)若刀轴出现断裂，可对断裂位置进行修磨，并在管件内部加入连接短轴，再采用焊合进行修复。焊合后应对焊合位置进行校直并进行动平衡测试。

3)若刀座位置出现开裂、脱焊问题，可对其进行补焊处理，要注意补焊的工艺合理性，避免因焊接造成轴座位置的变形，对于开裂脱焊问题严重的情况，不可勉强进行补焊修复，应及时更换新的轴座。

5 结语

随着我国农业生产模式趋于合理化，农业生产的结构和耕地规模持续得到优化，机械化生产已经深入农业的各个领域，机械化旋耕整地是农业生产的基础性工作，对于后期的播种施肥和田间管理及农作物的生长状态影响很大，农机驾驶员应当清楚掌握旋耕机使用的技术要领，并按照规范要求驾驶旋耕机进行作业。要保证出现故障及时检查和修理，使旋耕机始终保持最佳的技术状态。通过合理应用旋耕机改善土壤耕层结构，并提高劳动生产效率，旋耕机的应用还应注意与其他机具的配合，通过隔年深松、表层镇压使耕层结构更为合理，避免旋耕机的长时间连续应用，适当应用深松作业能使耕整地模式更加合理，为农业生产的良性发展奠定良好基础。

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