农业机械常见故障的诊断方法及原因分析

马 林，王 林

（江苏农林职业技术学院，212400，江苏镇江）

农业机械在作业时因各种原因会出现各种故障，严重影响农机的作业效率和运行稳定性，这也限制了我国农业快速发展的脚步。对此，在使用农机时要严格按照相关规定进行操作并且熟练掌握一些常见故障的排除方法，尽量减少因故障造成作业延误及影响农机使用寿命。因此要加大对农机使用过程中故障的预防、分析和判断，结合多种技术预防与排除故障是迫切需要的，通常情况下采用“望、闻、问、切”四步法进行常见故障诊断。

1 望：农业机械常见的外观故障现象

农业机械能直观观察的故障现象，通常有发动机排气烟色异常（黑烟、蓝烟、白烟）、发动机油箱及相关管路漏油、冷却水箱破损渗漏等。农业机械所选用的发动机一般为柴油机，当正常工作时，发动机主要排放物为二氧化碳和少量水汽，二氧化碳和水汽都是无色无味的，所以正常尾气应该是无色气体和少量水汽。如果发动机排出的气体是黑色的，说明发动机燃烧室内混合气没有完全燃烧，从而导致工作不正常；如果排出的气体是白色的，说明燃料中混有少量的水，或者由发动机工作温度过低及燃油雾化效果较差等原因引起；如果排出的气体是蓝色的，表明燃烧室内窜入少量机油。

2 闻：故障导致的异常气味和机械结构在工作过程中的异响

农业机械常见故障也能通过气味和异响来判断。“闻”可分为“嗅觉”的“闻”和“听觉”的“闻”。一是“闻”是否有气体、油液等油气味及焦煳味。如果排气有油气味道，通常是因为燃烧室内有未完全氧化的油液排出；如果离合器处有焦煳味，表明离合器较长时间保持结合状态，产生了离合器从动盘摩擦片烧蚀的现象；如果是车轮处有焦煳味，一般为制动系统过度工作，出现了制动片烧焦的气味。此外，电池短路、高温烧线也会出现刺鼻的烧焦味。二是“闻”是否有异常的响声。通常农业机械在工作时，不会产生尖锐的摩擦声。如果听到有明显的异响，可以结合异响的位置来判断产生异响的原因。在农业机械正常作业过程中，操作员一旦闻到异常气味、听到异常响动，应立即停机、断电，检查产生异常气味或者出现异常响动的原因，及时进行保养或者送检、维修。

3 问：操作员的操作情况

农机故障现象通常是由操作员在操作、使用过程中发现的，操作员是故障第一发现人，对故障的现象、形成时间等信息了解比较多，一些在带负荷运行过程中的故障尤其如此。这就需要维修人员与操作员进行详细沟通，了解故障发生的时间、状态等相关信息，从而可以更加精准地判断故障原因。

4 切：农机常见故障诊断

4.1 故障原因分析

（1）农机运行时的自然原因。农业机械在工作过程中会有多种因素引发各类故障，是由零件的磨损、机身的震动、外界对金属的腐蚀和使用年限长导致的老化等因素造成的。因农业机械大小零部件之间的不断接触甚至摩擦、运行时作业环境的影响、全负荷下产生的震动、空气中的酸碱盐等水溶液对金属的腐蚀、零件长期不更换产生的塑性变形，零部件之间的连接强度被削弱，缩短使用寿命，埋下故障点。

（2）故障产生的人为原因。人为因素是指操作员经验不足或工作失误、违规操作与维护、不正确的驾驶习惯、操作不当和故障发生后维修时的错误操作等。据统计，操作行为不当导致农业机械发生故障的比例非常高，因此操作员要重视正确操作。

4.2 农机故障的诊断方法

（1）油样分析。在农忙季节经常使用农业机械，并且经常遇到恶劣天气，农业机械作业时会将一些沙土卷进机械零部件中，通过齿轮的转动将沙土与润滑油完全混合，致使齿轮啮合时的摩擦增大产生铁屑。定期抽取油样，并确定油样中磨损颗粒的特征，分析零部件的损坏情况，从而有效预防可能发生的故障，提前进行修护。

（2）红外测温。红外测温是一项对机械进行实时监测的技术，能够及时反映农机当前运行状态。相比传统的测温技术，其效率更高，非常适合远距离监测，为农业机械的安全运行提供有效的保障。红外测温技术是由多种信息技术融合发展而成的，主要技术包括计算机网络技术、图像数据处理相关技术、光电成像技术，并通过红外线的接受将温度变为电信号显示在显示屏上，能够监测到物体表面的温度分布，可以有效预判故障的发生，以及提高检修效率。

（3）震动的诊断。农业机械在正常运行时不可避免会产生震动，如内部齿轮啮合产生震动并发出声音。操作员可以通过农机所发出的声音判断有无发生故障。例如，零件松动、高速旋转零件不平衡、零件损坏或失效、零件磨损后尺寸超过允许公差等将造成机械震动。一旦出现异常震动，立即结合其他技术进行进一步的故障分析。这也是我国推行的最简便的诊断方法，应用极其广泛。

（4）噪声检测技术。农业机械噪声是由机械设备在力的作用下震动或相互作用而产生的。每种震动都会伴随不同的声音，农机发生故障时所发出的噪声不同于正常噪声。故障较为明显时一般可以利用最简单的人耳来进行识别，但效果较差。可采用仪器进行测量，收集精确的噪声数据，通过测试识别主要噪声源，分析噪声产生的原因和影响因素，为该噪声指明具体故障点。

（5）远程智能化模块诊断。农机面临较为复杂的作业环境，随着外界环境的改变其运行性能也稍有改变，因此会出现各种各样的故障。在运行过程中只有发生较为明显的故障，操作员才会意识到，但对一些农机内部的故障无法感知，更无法做到预防，这样极有可能降低农机安全性能。针对这些问题，传统的检测与维修方式已经无法解决，因此提出模块式的智能远程检测法。

农机结构较为复杂，内部零件组合紧密，在诊断过程中很难确定故障零件的具体位置，加大了检测难度，严重影响农机故障诊断的效率。将整个机体零件进行模块式标签管理，为每个零件设置固定的代码，便于快速寻找。

农机在农忙季节长时间作业，采用传统的现场检修严重影响农机的工作效率。作业环境可变性强，随时都有可能发生故障，所以推出远程实时检测，以模块式的标签管理中的代码为基础，结合震动、温度、噪声、电控、传动检测及5G 网络等技术，将实时检测到的故障代码传输至电脑端，能有效预防、快速检测。

模块标签管理和远程监测只是将故障点明确指出，但对于最终的具体维修还需要人工，费时费力，对此需要建立大数据库。将各种环境下可能出现的所有故障信息及具体的维修方式上传至数据库中，当出现故障时能瞬间读取故障点及匹配维修方法，避免农机在故障状态下的二次损坏，减少故障诊断时间，做到科学维修。

5 结语

农机维修中，维修人员的素质与能力影响着农机能否正常使用，因此有必要加强农业机械维修人员技能培训，加强对农机故障的诊断分析和维修的重视。农户在遇到不影响正常工作的小故障时，都会选择继续使用，最终导致故障更加严重，农户的农机保养维修意识严重不足。应在农闲时对农机进行保养，有些该更换的零件需选择正规厂家产品，以免购买到劣质产品。

传统的故障检测方法已经不适用于现代农业机械。为了进一步有效降低维修成本，延长农机的使用寿命，应结合现代多种技术，打造远程模块智能诊断技术，从而更加充分地发挥出现代农业机械在农业发展中的作用。