國產收割機主要機械故障分析及改進措施

□湯穎力　汪　威　馮傳烈/宜賓市農業機械研究所

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國產收割機主要機械故障分析及改進措施

□湯穎力汪威馮傳烈/宜賓市農業機械研究所

近年來，隨著國產聯合收割機產業的快速發展，國產收割機的收割、脫粒、清選等性能得到較大提高，適用于平壩和丘陵山區大田地的油菜、水稻收割作業，且價格合理，獲得了市場的認可。但是，國產聯合收割機也存在不足，通過對國內市場幾款大中型聯合收割機的調查發現，它們存在一個共同的不足之處，即耐用性差。本文就國產收割機主要機械故障進行了分析并提出改進措施。

1　主要的機械故障表象

履帶的導向輪轉動困難，支重輪外殼損壞，托輪不轉動等造成整機不能正常行走或轉彎；割臺喂入攪龍旋轉不暢造成喂入堵塞；輸送槽內輸送鏈運轉不暢或卡死；脫粒滾筒發生嚴重異響或者不旋轉，導流板脫落；攪龍旋轉發卡，造成谷物輸送不暢或者不能輸送；傳動鏈條運轉發卡或者直接斷掉，鏈條的張緊輪邊緣損壞。

2　故障排查情況

故障排查情況如表1所示。

3　故障原因分析

在對以上故障排查中，發現問題出在各個軸承的密封方式或者結構上。由于軸承的密封大都采用兩面或一面帶骨架密封圈的2RS或RS型這類簡單方式，或密封結構設計不合理，導致大量的泥沙、粉塵進入軸承座內，造成軸承損壞，從而嚴重影響收割機各個運動部件正常工作。

3.1履帶支重輪和托輪軸承密封問題

支重輪和托輪軸承密封采用的是一面帶骨架密封圈的RS型，外加獨立的背對式骨架唇口組合密封方式，其設計結構如圖1所示，這種密封方式在防止軸承內的潤滑油外漏和防止外部的水進入軸承內方面是有效的。但是，組合防泥水油封與輪軸的結合處，軸的直徑設計不合理，軸的直徑比組合密封圈內徑小3 mm，對于外部的泥、水完全不能起密封作用，這對在水田這種惡劣環境里行走的全喂入式的聯合收割機的密封更無效果。

3.2喂入攪龍、脫粒滾筒、輸糧卸糧攪龍的軸承密封問題

喂入攪龍、脫粒滾筒的軸承密封主要采用的是兩面帶骨架密封圈的2RS型或者是兩面帶防塵蓋的2Z密封形式，如圖2所示。輸糧卸糧攪龍的轉向軸承（錐齒輪分動箱內軸承）的密封，因為考慮到防止箱體內的潤滑油外漏，組合安裝了一個內包骨架式油封，如圖3所示。

如圖2所示，僅選用了自身帶兩面骨架密封圈的軸承來防止粉塵和外部泥水進入軸承內，連軸承蓋都沒有，軸承的密封橡膠直接暴露在外面，一段時間后就會老化。這種密封方式只能在短期內有效地封住空氣中的粉塵，對于收割水稻、油菜時惡劣環境中的粉塵，基本不起作用，只要進行一次收割作業，特別是收割油菜作業，這類密封方式的軸承就需要更換。

圖3所示結構中，輸糧卸糧攪龍軸承的密封和軸承存在的不合理之處，在于A處間隙的存在，會使輸送攪龍里的大量粉塵和水（收割水稻特別多）通過此處間隙進入軸承內。另外圖中結構9選用的深溝球軸承，對于要承受一定軸向力的軸承選用是不合理的。

4　改進措施

4.1履帶支重輪和托輪軸承密封改進

對圖1所示結構中出現的問題，改進為圖4所示結構。一是在尼龍軸承蓋B的外圈與底盤架焊接套內圈結合處加2道質量好的毛氈圈，在尼龍軸承蓋B的內圈與輪軸結合處再加3道質量好的毛氈圈，毛氈圈主要用來阻擋外面的泥沙。二是將組合防泥水油封處軸的直徑大小改成密封圈內徑大小，并嚴格按照配合性質設計軸的尺寸公差和圓度公差。三是將與組合防泥水油封、毛氈圈密封件配合處的軸表面、底盤焊接套內孔鍍鉻，并要求表面粗糙度Ra為0.8，即增加軸表面硬度，防止毛氈圈阻擋的泥沙對軸表面產生損傷，也確保密封處金屬不生銹和本身表面光潔而不刮傷密封件，提高密封效果，增加軸承使用時間。

4.2喂入攪龍、脫粒滾筒、輸糧卸糧攪龍的軸承密封改進

圖5所示結構是改進圖2的結構，在軸承座和軸承蓋分別與軸結合的部分增加質量好的毛氈圈，并要求密封處軸表面鍍鉻，表面粗糙度Ra為0.8，提高密封處軸的圓度公差等級。這樣能有力提高防塵效果。

圖6所示結構是圖3所示結構結合具體出現的故障分析后改進的結構，為避免輸糧卸糧攪龍筒內的粉塵和水進入軸承內，加1個帶毛氈圈的軸承蓋，將原來的內包骨架式油封改為骨架式雙唇口油封。同時，密封處的軸表面要進行鍍鉻處理，增強軸表面硬度，且表面粗糙度Ra為0.8，提高圓度公差值，確保密封效果。并將圖3中的結構9“深溝球軸承”換成圖6中的結構11“推力球軸承”，提高軸承的軸向承載力。

4.3張緊輪軸承密封改進

對于所有鏈條張緊輪的軸承座都要加軸承蓋，并且在軸承的兩邊加毛氈防塵圈。

圖1　支重輪（托輪）結構簡圖

圖2　攪龍（滾筒）軸承座結構簡圖

圖3　轉向錐齒輪箱體結構簡圖

圖4　支重輪（托輪）密封結構改進簡圖

圖5　攪龍（滾筒）軸承密封結構及方式改進簡圖

圖6　轉向錐齒輪箱體軸承密封結構改進簡圖