水稻收割機的關鍵技術與常見故障特征分析

基于水田機械化技術的進步，在農業生產過程中，水稻收割機獲得了廣泛的運用，為水稻高效收獲奠定了基礎，然而實際運用水稻收割機開展收獲時，往往存在一系列的問題，如有關使用人員缺乏對技術原理的認識，故障維修不合理等。對此，應圍繞水稻收割機關鍵技術使用情況進行分析，探討技術特征及機械使用中的故障，運用科學的措施來解決相關問題。

在我國糧食作物中，水稻是非常關鍵的構成部分，水稻產量及有關種植技術長期處在領先水平。隨著大面積水稻的生產，對機械的依賴性越來越強。根據有關數據顯示，我國水稻生產過程中機械化水平達到了80%以上，在這之中，機械耕作及栽種能力要遠超過收獲能力，根據總體發展情況，水稻機械化收獲率獲得了一定的發展。由于水稻栽培區域比較廣泛，種植面積也很大，在華北等一些糧食主產區，水稻栽培區域開始借助水稻收割機開展收獲作業，這為水稻收獲機械化發展及相關技術的運用奠定了基礎。因為水田機械化生產相關技術的發展時間比較晚，在運用水稻收割機過程中，往往會由于對技術認識不全面，以及機械設備操作不規范而導致作業效率不高，出現一系列問題。對此，在了解收割技術原理的同時，應促進機械化收割作業有序開展。

一、水稻收割機技術現狀分析

長期發展過程中，相較于旱田來看，水田機械化生產存在一定的滯后性，使得水田生產中對勞動力有著較大的需求，特別是在收割作業中，水田工作量要遠超過小麥等主要糧食作物。根據有關調查分析得知，水稻單產要遠超過小麥及玉米，這就要提升水稻機械化收割能力，應達到玉米及小麥機械化收割能力之上。對于貴州等西南山地丘陵地區，其水稻產地會被地理條件及經濟發展所影響，因而其收割機推廣率相對較低。現階段，自主研發的收割機在我國市場上的份額越來越大，然而市場一大部分是歐美等國家生產設備，我國有關產品的技術及評價參數等同國際機型之間還有較大的差距。

二、水稻收割機技術原理和特征

1、水稻收割機技術分類

就水稻收割機來看，結合多樣性的分類方式，可將其劃分成多種類型，它們的適用范圍及技術特點是明顯不同的。第一，根據動力配置進行劃分，水稻收割機包含兩種機型，一是背負式，二是自走式。對于前者來看，主要是把水稻收割機部件同拖拉機開展配套設置，借助拖拉機發動機獲得運轉動力，同時借助拖拉機底盤來開展轉向等操作，以實現水稻的全面收獲，該機型在不同區域應用，應配備不同的拖拉機，如四輪及手扶拖拉機等；對于后者來看，它配備了專門的發動機及底盤，其結構及功能相對健全，可以運用在大面積農田收獲作業中，與背負式機型進行比較，該機型的先進性及可靠性更高。第二，結合喂入方式的差異，水稻收割機主要劃分成兩種類型，一是全喂入式，二是半喂入式，對于前者來看，它是比較傳統的技術，其結構非常簡單，購買成本并不高，若是在地形地勢不具備優勢的地區，則缺少一定的適應性，極易產生谷物損失量大的情況，難以確保收獲質量；對于后者來說，它是收割機新技術，與全喂入式機型進行對比，它的結構非常復雜，然而針對地形地勢比較好的地區，其適應性是非常好的，實際收獲中可以降低糧食損失量，增加作業效率。第三，結合技術先進性進行分類，它包含兩種類型，一是單一功能機型，二是復合型。對于單一功能機型來看，它可以實現簡單的收割及收集，針對水稻的脫粒及清選作業，往往要在收獲結束之后，借助專業場地及設備來實現；對于復合型收割機來看，它把傳統的收集及清選等工序進行了融合，可以在田間收獲時一次性做好水稻收獲等工作，全面減小人工操作強度，進一步降低了水稻收獲時間。

2、水稻收割機的主要結構

對于水稻收割機結構來看，其中有耙禾器及分禾器，分別設置在割臺及駕駛室前方，還有脫粒清洗設備，主要設置在割臺及駕駛室后方，同時還安裝了底盤及動力系統。第一，耙禾器及分禾器。對于耙禾器來看，它可以把秸稈喂入動力裝置，并和分禾器進行結合使用，有著一定扶正秸稈的能力，然后借助耙禾器轉動操作，把彈性播齒傳輸到植株根部，利用從下到上的轉動操作，把植株扶正，有利于增加喂入率及收獲率。第二，割臺。其可以對水稻植株進行割斷，再對割斷完成的植株開展輸送，促進其朝著后方脫粒設備轉移。其中有關的功能部件有割刀及輸送絞籠，就割刀來看，基本都是借助復式切割器，它有兩種類型，一類是固定于割臺的定刀，另一類是往復運動的動刀，借助兩者的間隙配合而形成剪切力，對水稻秸稈進行割斷，在割斷結束之后，將其傳輸到輸送絞籠，基于螺旋推力作用，傳輸到側方輸送器。第三，輸送器。它是割臺和脫粒設備之間的連接結構，主要對水稻植株割斷完成后進行輸送，它借助了鏈條式結構，其輸送鏈條有著很強的夾持能力，依次基于其左右鏈條上構建了夾持結構，可以確保被割斷完成的植株強制傳輸到輸送器，然后將其夾持到脫粒滾筒。

第四，行駛底盤。主要是為了確保水稻收割機可以自由行駛。因為水田收獲土壤與旱田存在較大的差異，所以水稻收割機底盤基本都是橡膠履帶，以此來替換原有的輪胎，有利于增加田間行駛效率，減小陷車等風險。另外，底盤系統中還配備了液壓調整裝置，可以對液壓閥進行調整，從而對調壓油缸壓力進行調整，進一步對收割機部件角度及底盤情況進行調節。第五，脫粒裝置。該裝置可以對水稻顆粒和秸稈進行分離，目前應用的脫粒裝置基本都是滾筒脫粒技術，如釘齒式及紋桿式等形式。對于滾筒脫粒原理，是借助滾筒旋轉中形成的沖擊力來促進水稻顆粒和秸稈的有效分離，僅是在其結構形式設計方面是不同的。若是水稻品種及生產方式存在區別，那么運用的脫粒技術也應有所差異，針對稻麥兩熟地區，通常都采用釘齒式滾筒形式，可以對濕度很大的水稻開展脫粒，針對收獲期比較干燥的水稻，可借助軸流式滾筒形式開展水稻脫粒。為全面增加脫粒效率，一些先進的水稻收割機中引入了雙滾筒脫粒技術，借助差異性結構形式的滾筒一起開展脫粒作業，可以極大地增加脫粒效率，減小水稻損傷率。第六，分離裝置。其功能是把脫粒完成的水稻及秸稈有效分離，其中引入了分離篩選技術，利用篩選網往復運動形成沖擊及振動，讓水稻顆粒利用網孔進入下方，同時把體積比較大的雜物排出，良好的分離裝置中通常都有分離篩及風機，借助風機形成氣流，把質量不大的雜質排出去，這將極大地增強清選效率及質量。

3、國內收割機發展存在的問題

第一，制造工藝水平不高，整機質量不輕，由于水田作業是在松軟土質進行，國產收割機通過性及跨區作業適應性都不是很好。第二，收割機可靠性有待提升，故障率相對較高。同小麥進行比較，水稻收獲時限比較短，在此期間要完成大面積收獲作業，甚至會開展跨區作業，由此，收割機作業環境比較惡劣，常常會超負荷工作，因而對其可靠性有著較高的要求。然而現階段國產收割機質量難以達到滿意的效果，關鍵配套部件及傳動裝置缺乏可靠性，極易導致故障問題的出現，如發動機傳輸功率較小，傳動部件變形問題等。第三，因為技術水平存在局限性，國產收割機作業性能無法滿足當地農藝發展需求。一些產品結構設計不科學，制造工藝相對較差，在進行收割過程中，導致水稻損失率相對較高，清潔度也不好，不能滿足谷物入倉的標準，還要借助人工方式開展篩選烘干，這不但降低了收割效率，還增加了收割成本。除此之外，一些產品安全性沒有滿足規定標準，極易對操作者安全產生影響，這是水稻收割機研發的關鍵。

對于發達國家來說，收割機械可以達到一機多收的需要，也就是相同收割機能夠在多個收獲季節對多種作物開展收獲，如水稻及小麥。以此為前提，實現自動打包及處理，這將在很大程度上增加作業效率，降低人工勞動強度，提升工作穩定性，然而國產機型還是不能完全達到秸稈自動化處理需要。除此之外，在技術上還無法實現突破，國家政策及市場方面的原因，對水稻收割機的普及造成了一些不利影響。長時間發展下去，雖然我國收割機發展速度比較快，然而在國家層面上還是未發布有關的行業標準，使得收割機制造門檻不高，造成收割機質量存在較大的差異。大多數企業又比較看重眼前利益，沒有加大技術研發力度，這將不利于收割機市場的發展，導致產品技術含量不高而無法實現突破性發展。

4、水稻收割機常見故障和處置方式

第一，糧食損失率較大。導致糧食損失的原因主要有兩種，首先為稻谷破損，究其原因，是因為分離中篩選網效率相對較低，使得水稻長期停留于篩選網中，被往復運動所影響而造成水稻磨損，另外，因為割臺輸送絞籠出現堵塞問題，造成水稻植株輸送時發生磨損問題，在這一過程中，應對分離篩振幅進行科學調整，以提高分離效率，第一時間清理堵塞的絞籠。其次為稻谷損失，通常是因為分離作業中風機風力相對較大，以及分離篩振幅比較大而造成稻谷沒有分離就全部被排放出去，還有因為水稻植株倒伏而造成割臺無法喂入的情況，這都需要對分離篩振幅進行調節，減小風機轉速，借助低速及逆倒伏方式開展收獲，進而增加割臺喂入率。第二，排草裝置堵塞。該裝置引入了鏈式排草技術，若是鏈條出現磨損及松弛狀況，那么排草效率將顯著下降，進而產生堵塞現象，這就需要對磨損的排草鏈開展更換，同時對其松緊程度開展調節。一些排草設施借助了皮帶排草技術，若產生堵塞現象，應第一時間對磨損的皮帶開展更換，并對其松緊度進行科學調節。第三，脫粒滾筒問題。主要表現為兩個方面，首先脫粒滾筒堵塞，這是因為滾筒的排除能力降低造成的，在這一過程中，需對堵塞原因開展檢查，如果脫粒滾筒轉速較差，大部分是因為傳動皮帶磨損及松弛造成的，需對其進行適當調節，第一時間更換受損皮帶。如果脫粒滾筒內濾網受到了較大的磨損，需第一時間開展更換。其次脫粒不干凈。因為脫粒齒及切齒存在較大的磨損問題，需對磨損較為嚴重的部件開展更換。第四，割臺功能異常。一方面表現為割臺把植株推倒。因為割刀切割能力較差，還有扶禾器調節不合理造成的，在這一過程中，需對割刀磨損程度進行檢查，若是磨損比較嚴重，需對功能不完全的割刀開展更換，對扶禾器高度和位置開展調節，讓它更好地符合水稻種植需要。另一方面表現為輸送絞籠能力下降，因為水稻割斷完成之后喂入情況不好造成的，需對耙禾器及分禾器開展科學調節，全面增強其喂入能力。另外，還應對絞籠葉片磨損情況開展檢查，同時對磨損部位開展適當修復。

5、我國水稻收割機的發展前景

相較于國際先進水平來看，國產水稻收割機有著一定的差距，實際發展中還有著一系列的問題，為有效處理好這些問題，應提高研發力度，避免技術上的壟斷現象，生產出滿足我國國情的收割機機型。第一，針對半喂入式聯合機型，可加大對割前脫粒技術的研發。借助梳脫收獲工藝能夠有效處理半喂入機型存在的問題，其中包含梳脫、切割及鋪放操作環節。對于全喂入式機型來看，有必要提高功率，在增加適應性的基礎上，對關鍵部件結構開展優化，確保收割機結構簡化，提升其工作可靠性。第二，為增強收割機通過性，需對半鏈軌及橡膠履帶等結構開展改善，減輕整機質量，降低水稻收獲過程中對土壤產生的壓實影響，從而推動免耕及少耕技術的進步，這有著較大的現實意義。根據水稻收割機發展情況來看，存在較大的不平衡問題，對于貴州等西南山地丘陵地區作業環境，應借助靈活機動性強及功率小的聯合收割機，這是這類機械發展的主要趨勢。根據先進國家的發展經驗，對于貴州等西南山地丘陵地區來看，可借助自走式半喂入式機型來開展收獲作業，由此，應加強對有關發動機等關鍵技術的研發力度，這是當前農業農村部門及有關企業的研發關鍵點和發力點。利用模塊化設計方式以及CAD等計算機軟件，對機械有關部件開展建模分析等工作，有利于完善收割機結構，增強其可靠性，這是該類機械設計制造的關鍵。

基于畝量超過1000千克的雜交水稻，怎樣處理好目前收割機脫粒裝置容量和高產流量不一致的問題，或是基于大流量環境下難以實現稈青葉茂分離的問題，研發出滿足這一需求的水稻收割機機型，是現階段收割機發展的重點。總而言之，針對現階段我國主流機型，在確保具備良好性能的基礎上，確保高效率及大喂入量，全面增加作業效率；借助新材料及前沿工藝減小收獲損失率，增加清潔度；貫徹以人為本的原則，借助機電一體化技術，增強整機安全性及可靠性。不但要對現有機型開展優化，在引入國外先進經驗時，還應結合我國復雜的地形條件及作物品種等差異情況，確保機械功能更為全面，能夠實現一機多用的需求，這是聯合收割機的發展趨勢。

綜上所述，在水稻機械化生產過程中，水稻收割機是關鍵的機型，有助于增強水稻收割效率，確保收獲質量，實現水田穩產高產，具有關鍵性的作用。在對水稻收割機進行購買及應用時，應先對關鍵技術及分類加以了解，結合規范操作要求，科學運用水稻收割機，同時對使用中出現的故障問題開展有效維修，保證收割機在健康的狀態中開展工作。對于水稻收割機來看，在近些年的發展中，其技術水平同一些發達國家還有著一定的差距。在市場發展中，國產機型占有率不是很高，有關收割機質量存在較大差距。雖然我國水稻機收率越來越高，然而其收割機類型基本都是單一功能，在可靠性及適應性方面還有待提高，這對水稻生產機械化的開展造成了不良影響。促進有關研發進程，把握核心技術，研發出滿足山地及丘陵等地形需求的水稻收割機機型，這是我國收割機的主流趨勢。

（作者單位：551700貴州省畢節市七星關區農機技術推廣站）