大豆聯(lián)合收獲機(jī)往復(fù)式切割器的使用維修技術(shù)

馮曉靜，鄭亞北，劉洪杰，劉江濤

(河北農(nóng)業(yè)大學(xué) 機(jī)電工程學(xué)院，河北 保定 071000)

0 引言

切割器是聯(lián)合收獲機(jī)上的重要工作部件，其性能不僅影響整機(jī)作業(yè)效率，而且直接影響作業(yè)質(zhì)量及大豆損失率[1]。大豆由于結(jié)莢位置低，莖稈具有更多的木質(zhì)纖維，不同于水稻、小麥的收獲，要求割茬低，以減少漏割損失；切割順利，避免切割時(shí)劇烈振動(dòng)造成大豆落粒。在大豆收獲時(shí)割臺(tái)損失占總損失量的80%以上[2]。為保證大豆聯(lián)合收獲機(jī)工作時(shí)切割器能適應(yīng)大豆秸稈而順利完成切割，不出現(xiàn)漏割、割刀堵塞或者割刀負(fù)荷過(guò)大的情況，機(jī)手要保證按要求使用調(diào)整切割器，并及時(shí)進(jìn)行維護(hù)和修理。

1 大豆聯(lián)合收獲機(jī)切割器的組成和工作原理

1.1 切割器的組成

聯(lián)合收獲機(jī)切割器的種類很多，目前大豆聯(lián)合收獲機(jī)上主要采用往復(fù)式切割器，為有支承切割的形式，結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、適應(yīng)性強(qiáng)、工作可靠，動(dòng)刀片切割線速度多為1.5～2 m·s-1，不需很高的切割速度，低速下即可順利切割[3]。往復(fù)式切割器結(jié)構(gòu)如圖1所示。往復(fù)運(yùn)動(dòng)的割刀由刀桿、刀桿頭和鉚合在刀桿上的動(dòng)刀片構(gòu)成。刀桿頭利用傳遞驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)傳遞的動(dòng)力帶動(dòng)刀桿和動(dòng)刀片往復(fù)運(yùn)動(dòng)。固定不動(dòng)的支承部分由護(hù)刃器梁、鉚合著定刀片的護(hù)刃器、摩擦片和壓刃器組成。動(dòng)刀片形狀為左右對(duì)稱的等腰梯形，兩側(cè)為切割刃，按形狀不同切割刃分為齒紋刃和光刃兩種。光刃切割較省力，切口整齊，但不耐磨，使用中需經(jīng)常進(jìn)行磨刀。齒紋刃動(dòng)刀片有自磨銳效果，不需經(jīng)常磨刀，作業(yè)效率高，但切割阻力較大。在一般收割機(jī)械、谷物聯(lián)合收獲機(jī)上齒紋刃動(dòng)刀片使用較多。定刀片刀刃一般為光刃，與護(hù)刃器共同構(gòu)成雙支承輔助動(dòng)刀片進(jìn)行切割。

1.護(hù)刃器;2.定刀片;3.動(dòng)刀片;4.鉚釘;5.壓刃器;6.刀桿；7.鉚釘;8.摩擦片;9.墊片;10.螺母;11.螺栓;12.護(hù)刃器梁

1.2 工作原理

工作時(shí)，在動(dòng)力驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)作用下刀桿帶動(dòng)割刀左右往復(fù)運(yùn)動(dòng)，并與收獲機(jī)共同前進(jìn)，護(hù)刃器尖端將大豆秸稈分成小束并引向割刀，動(dòng)刀與定刀構(gòu)成切割副，把動(dòng)刀片推來(lái)的莖稈推向定刀片，完成莖稈的切割。

2 切割器的使用和調(diào)整

切割器的技術(shù)狀態(tài)是否滿足技術(shù)要求，對(duì)切割質(zhì)量有很大影響，應(yīng)隨時(shí)檢查和調(diào)整。切割器的調(diào)整主要包括整列調(diào)整、對(duì)中調(diào)整和間隙調(diào)整三方面。

2.1 整列調(diào)整

護(hù)刃器間距應(yīng)相等，間距均為76.2 mm，且齒尖保持在同一水平線上，護(hù)刃器不得有缺齒、裂紋、彎曲和扭曲。當(dāng)護(hù)刃器出現(xiàn)缺齒和裂紋時(shí)，應(yīng)及時(shí)更換。出現(xiàn)彎曲和扭曲時(shí)可進(jìn)行矯正。護(hù)刃器檢測(cè)方法為：先緊固護(hù)刃器固定螺栓，在割臺(tái)最外端兩個(gè)護(hù)刃器尖之間拉緊一細(xì)繩，檢查中間各護(hù)刃器尖端是否在該直線上，判斷是否存在彎曲、扭曲和安裝誤差。各護(hù)齒尖與該直線的高低差不得超過(guò)3 mm，兩護(hù)刃器尖之間的距離應(yīng)為標(biāo)準(zhǔn)距離76.2 mm，左右偏差不超過(guò)3 mm[4]，否則用錘子(或?qū)Ｓ霉ぞ?給予矯形。用內(nèi)孔和護(hù)刃器外形一致的管子套在護(hù)齒上搬動(dòng)或用錘敲打變形的護(hù)刃器，直到符合要求。當(dāng)護(hù)刃器變形嚴(yán)重不能直接矯形時(shí)，可將護(hù)刃器拆下，去掉定刀片，加熱約800 ℃再進(jìn)行熱矯形。

2.2 對(duì)中調(diào)整

當(dāng)割刀運(yùn)動(dòng)到左極限位置或者右極限位置時(shí)，動(dòng)刀片的對(duì)稱中心線與配合切割的定刀片的對(duì)稱中心線應(yīng)重合，否則切割器會(huì)漏割，同時(shí)動(dòng)力消耗也比較大，并會(huì)損壞動(dòng)刀片和刀桿。兩者的不重合度誤差不應(yīng)超過(guò)5 mm。

檢測(cè)方法：先在動(dòng)、定刀的中心線上作上標(biāo)記，轉(zhuǎn)動(dòng)傳動(dòng)機(jī)構(gòu)，割刀處于行程的極限位置后進(jìn)行觀測(cè)。調(diào)整方法：擺環(huán)傳動(dòng)機(jī)構(gòu)的聯(lián)合收獲機(jī)調(diào)整時(shí)，拆除擺環(huán)箱傳動(dòng)皮帶，轉(zhuǎn)動(dòng)擺環(huán)箱傳動(dòng)輪，使擺臂處于相應(yīng)的極限位置，拆卸刀頭固定螺栓，調(diào)整刀頭和彈片之間的位置，通過(guò)調(diào)整刀頭和刀桿的相對(duì)位置實(shí)現(xiàn)動(dòng)刀片的對(duì)稱中心線與定刀片的對(duì)稱中心線重合，最后緊固刀頭固定螺栓。

2.3 間隙調(diào)整

2.3.1 動(dòng)、定刀之間的間隙調(diào)整

動(dòng)刀、定刀之間的間隙分頂端間隙和根部間隙兩個(gè)部分，其技術(shù)要求是動(dòng)刀處在運(yùn)動(dòng)的左右極限位置時(shí)，動(dòng)、定刀的前端應(yīng)貼合，最大允許有0.5 mm的間隙；根部應(yīng)有0.5～1 mm的間隙，最大允許間隙為1.5 mm，但間隙達(dá)到1.5 mm的刀數(shù)不得超過(guò)全部刀數(shù)的1/3。檢測(cè)方法：動(dòng)刀在極限位置時(shí)，用厚薄規(guī)進(jìn)行檢測(cè)。調(diào)整方法：通過(guò)增減安裝螺栓的墊片或使壓刃器變形的方法改變壓刃器的壓緊程度可以實(shí)現(xiàn)調(diào)整動(dòng)、定刀之間的間隙。

2.3.2 壓刃器和動(dòng)刀片之間間隙的調(diào)整

壓刃器與動(dòng)刀片間隙不得超過(guò)0.5 mm，但也不能壓得過(guò)緊，以防摩擦過(guò)熱?？赏ㄟ^(guò)加減固定螺栓處的墊片或用錘子打擊壓刃器來(lái)改變間隙的大小。調(diào)整后，應(yīng)能用手拉動(dòng)割刀，割刀往復(fù)運(yùn)動(dòng)靈活，不卡滯且不曠動(dòng)。

2.3.3 刀桿與摩擦片的間隙調(diào)整

出廠時(shí)收獲機(jī)刀桿與摩擦片之間的間隙已經(jīng)調(diào)整好，間隙應(yīng)在0.3～0.5 mm范圍內(nèi)。當(dāng)收獲機(jī)作業(yè)一定時(shí)間后，由于摩擦片側(cè)邊受到磨損，導(dǎo)致刀桿與摩擦片之間間隙變大，刀桿運(yùn)動(dòng)時(shí)前后曠動(dòng)量超過(guò)0.5 mm時(shí)，應(yīng)更換新的摩擦片。

3 維護(hù)保養(yǎng)

切割器高速往復(fù)運(yùn)動(dòng)中，莖稈切割變化造成的負(fù)荷改變、慣性力作用產(chǎn)生劇烈振動(dòng)及貼合面間的摩擦力，使聯(lián)接螺栓松動(dòng)、零件磨損、配合間隙增大，致使其技術(shù)狀態(tài)不能滿足要求。為了保持切割器良好的技術(shù)狀態(tài)，延長(zhǎng)其使用壽命，使用中必須對(duì)切割器進(jìn)行定期的維護(hù)和保養(yǎng)。

使用前先檢查切割器安裝螺栓和鉚釘是否松動(dòng)脫落，如有松動(dòng)應(yīng)及時(shí)緊固。作業(yè)前在運(yùn)動(dòng)處加足潤(rùn)滑油，在作業(yè)中刀桿帶動(dòng)動(dòng)刀片在刀槽內(nèi)往復(fù)高速運(yùn)動(dòng)，加上收獲時(shí)自然作業(yè)環(huán)境條件差、零件配合間隙小等因素，零件極易磨損。必須按時(shí)在刀槽中及動(dòng)、定刀之間、動(dòng)刀和護(hù)刃器之間加注機(jī)油，加注位置為壓刃器兩側(cè)，否則會(huì)縮短切割器使用壽命[5]。壓刃器和刀桿托座每作業(yè)4 h加注機(jī)油，刀桿軸承每一班次加注黃油。作業(yè)季結(jié)束收獲機(jī)存放時(shí)，切割器應(yīng)除銹涂黃油，將割臺(tái)降低放平或拆下放在陰涼干燥處。

4 常見故障及排除方法

4.1 一般性工作故障及排除方法

切割器的常見工作故障是堵住割刀。堵住后割臺(tái)安全離合器打滑，保護(hù)割刀不受損壞。發(fā)現(xiàn)割刀堵住后要找原因及時(shí)排除，查找原因排除故障前一定要把工作離合器分離徹底并停機(jī)。堵刀的原因有以下幾種。

1)卡住鐵絲、木棍等硬物而堵刀。應(yīng)立即停車，清除硬物。

2)動(dòng)、定刀間隙中塞住莖稈或雜草而堵刀。間隙過(guò)大容易夾草，應(yīng)按技術(shù)要求重新調(diào)整割刀間隙。

3)護(hù)刃器或刀片損壞而造成的堵刀，應(yīng)及時(shí)更換護(hù)刃器或刀片。更換動(dòng)刀片時(shí)，要把割刀抽出，將刀片鉚平鉚牢。拆裝割刀時(shí)千萬(wàn)注意不要把手伸向護(hù)刃器之間。

4)割刀碰地或刀頭壅土而堵刀。應(yīng)抬高割臺(tái)，操作中注意避開溝坎和繞過(guò)土堆。

4.2 切割器的機(jī)械故障與修理

4.2.1 動(dòng)刀片損壞或松動(dòng)

當(dāng)動(dòng)刀片出現(xiàn)斷裂或有缺口時(shí)應(yīng)及時(shí)更換。發(fā)現(xiàn)刀片松動(dòng)，應(yīng)及時(shí)鉚緊。更換新刀片應(yīng)松開刀頭固定螺栓，從側(cè)方將整個(gè)刀桿水平抽出，鉚合刀片時(shí)應(yīng)將刀桿放在鐵砧上，兩側(cè)用支承支平，防止鉚緊時(shí)刀桿變形；鉚刀片的錘打工作應(yīng)在安裝刀片的一側(cè)進(jìn)行，防止刀桿出現(xiàn)麻坑或變形；進(jìn)行鉚接時(shí)，先用錘子捶打鉚釘將鉚釘鐓粗，保證刀片鉚定牢固，再用鉚釘沖打出鉚釘頭的圓帽。

4.2.2 驅(qū)動(dòng)割刀的連桿折斷

用曲柄連桿機(jī)構(gòu)驅(qū)動(dòng)割刀，當(dāng)割刀被卡住時(shí)，連桿折斷，起保護(hù)割刀的作用。所以，出車前要帶上備件，折斷后馬上更換。更換時(shí)，先使連桿與曲柄處于同一直線上，同時(shí)使割刀與定刀處于中心線重合位置，然后再緊固連桿。

4.2.3 刀桿變形或斷裂

刀桿多采用35號(hào)冷拉扁鋼制成，有韌性、可變形。由于切割莖稈的阻力過(guò)大或割刀被堵，或割刀與其他機(jī)件及田間障礙物發(fā)生撞擊，或因鉚接刀片時(shí)的錘擊或鉚釘?shù)拿浟?，都可能使刀桿變形或斷裂。刀桿彎曲變形時(shí)，拆下刀桿，把刀桿放在平直的平臺(tái)或槽鋼上，先矯正最大彎曲處。通過(guò)硬木墊用錘子敲打矯正，錘子敲擊不能過(guò)重，防止刀桿上敲出坑痕。矯正后的刀桿應(yīng)能與平臺(tái)緊貼，刀桿窄面的彎曲不得超過(guò)全長(zhǎng)的0.05%，刀桿寬面的局部彎曲高度不得超過(guò)0.5 mm[6]。

矯正刀桿扭曲變形時(shí)，把刀桿未發(fā)生扭曲的一側(cè)固定在虎鉗上，用活動(dòng)扳手夾住扭曲部位的一側(cè)，緩慢地反向扳轉(zhuǎn)，直到刀桿平直為止。矯正時(shí)應(yīng)注意防止把刀桿扭出硬性扭曲點(diǎn)。

若刀桿發(fā)生斷裂，一般用焊接或鍛接的方法進(jìn)行修復(fù)。焊接時(shí)，可用刀桿焊接夾具保證刀片鉚釘孔的正確距離和位置。焊接后，必須將焊縫加熱后進(jìn)行鍛打，以增加焊接位置的牢固性，保證鉚釘孔的間距。

4.2.4 護(hù)刃器的修理和矯正

護(hù)刃器不得有缺齒、裂紋、彎曲和扭曲。當(dāng)出現(xiàn)缺齒和裂紋時(shí)，應(yīng)更換。出現(xiàn)彎曲和扭曲時(shí)可直接矯正。

4 結(jié)語(yǔ)

綜上所述，在一年兩熟區(qū)夏播大豆收獲時(shí)，保證聯(lián)合收獲機(jī)切割器按要求使用調(diào)整，并及時(shí)進(jìn)行維護(hù)和修理。機(jī)手應(yīng)時(shí)刻注意以上工作，保障機(jī)具處于良好的工作狀態(tài)，降低作業(yè)中機(jī)械故障的發(fā)生率，提高工作效率和作業(yè)效果，以此獲得更大的經(jīng)濟(jì)效益。