摘 要 乘坐式水稻插秧機以其高效、省力等優勢,在江蘇省淮安市水稻生產中得到廣泛應用,對提高插秧作業效率、促進農業機械化發展具有重要意義。但在實際使用中,乘坐式水稻插秧機故障時有發生,嚴重制約了其發揮應有作用。為提升乘坐式水稻插秧機的作業性能和可靠性,聚焦淮安市乘坐式插秧機常見的故障,系統分析了其主要故障類型、原因及排除方法,并從加強操作培訓、完善維護保養、優化設計等方面提出對策建議。
關鍵詞 乘坐式水稻插秧機;故障類型;故障排除;江蘇省淮安市
中圖分類號:S223.91 文獻標志碼:C DOI:10.19415/j.cnki.1673-890x.2024.23.043
乘坐式水稻插秧機是一種高效的水稻栽插機械,由于其作業效率高、舒適性好、可靠性強等優點,在我國水稻主產區得到廣泛應用。淮安市作為江蘇省重要的糧食生產基地,農業機械化程度較高,其中乘坐式水稻插秧機以久保田、洋馬等品牌的6行插秧機型為主,如久保田2ZGQ-6D1(SPV-6CMD)、久保田2ZGQ-6K、洋馬2ZGQ-60D等。為進一步提升乘坐式水稻插秧機的作業性能,有必要對其常見故障進行系統分析和總結,探討有針對性的解決策略。
1" 概述
乘坐式水稻插秧機采用模塊化設計理念,主要由機架、液壓仿形系統、驅動系統、秧苗傳送系統及秧苗栽插控制系統5部分構成。1)機架主要是由駕駛平臺、置秧架、驅動輪等組成。其中,驅動輪通常采用大直徑橡膠防滑車輪設計,配合高地隙和減振系統,確保駕駛平臺的高度比較高,能順利在各種濕爛秧田中發揮出高效的作業性能,同時能適應復雜的田間道路。2)液壓仿形系統包含電控和液控2個子系統,可實現機器運行和作業參數的精確調控。3)驅動系統多采用柴油發動機,并采用軸傳動,確保為整機提供充沛的動力。4)秧苗傳送系統用于將秧苗從秧箱或其他儲存裝置中取出,并將其傳送到秧苗栽插部位。該系統通常包括輸送帶、傳送鏈條或其他傳送裝置,可以根據需要調節取秧高度和取秧量,以適應不同類型的秧苗。5)秧苗栽插控制系統是完成插秧作業的核心部件,由取秧、運秧、插植臂等機構組成,自動化程度較高,作業質量有所保障。乘坐式水稻插秧機集成了先進的機電控制技術,結構簡單,還可配置側深施肥裝置,提高農機利用率和勞動生產率。然而,目前乘坐式水稻插秧機也存在一些不足之處,如機器結構日趨復雜,一旦發生故障,尋因和排除相對困難,對操作人員的技能水平提出了更高的要求[1]。
2" 常見故障及排除
2.1" 機架故障及排除
機架的運行狀態直接關系整機的作業性能和使用壽命。然而,在淮安市實際田間工作中,機架系統經常會遇到一些故障問題,影響插秧作業的進度和質量。
1)車輪磨損嚴重。農村混凝土道路、狹小的田埂、小溝小渠、尖銳的石塊及秸稈殘茬等都易對車輪造成損傷。對此,操作人員應盡量減少乘坐式水稻插秧機在較硬的道路上行駛或長距離轉移,宜采用其他車輛進行運輸。在乘坐式水稻插秧機經過多日作業后,操作人員應經常檢查車輪的磨損程度,嚴重的應盡快更換。對于充氣橡膠輪胎,還應經常仔細檢查胎面花紋深度、胎側是否有鼓包或裂紋、胎壓是否正常等,若發現異常情況,則要及時進行修補或更換。如果只是胎面磨損較重,胎紋淺但未穿幫,可到專業的補胎店進行胎面花紋的重新雕刻,延長車輪的使用壽命。
2)動力傳動機構故障。乘坐式水稻插秧機因長期在水田間作業,傳動機構更易磨損并出現故障,如傳動皮帶松弛或斷裂、齒輪磨損或斷裂、軸承損壞、傳動鏈條斷裂或脫落等。操作人員可以采取以下方法排除故障。檢查傳動皮帶的張緊度,根據需要進行調整或更換,確保傳動皮帶的張緊度適當,以確保正常的動力傳遞。檢查齒輪的磨損程度,如有需要,及時更換磨損嚴重的齒輪,以確保穩定的傳動效果。檢查軸承的磨損情況,如有需要,及時更換損壞的軸承;確保軸承的潤滑和加強保養,以延長其使用壽命。檢查傳動鏈條的緊固情況和磨損程度,及時更換斷裂或磨損嚴重的傳動鏈條,確保傳動鏈條的緊固度和潤滑。
3)轉向失靈。轉向機構因泥土和水的侵蝕易出現卡滯和斷裂,導致轉向失效。對此,操作人員需要檢查轉向拉桿和橫拉桿有無彎曲變形,連接處的球頭鉸鏈是否靈活。如果拉桿彎曲,可以進行校正或調換位置;如果球頭鉸鏈出現卡滯,可以先用汽油清洗,再加注潤滑脂;如果鉸鏈間隙過大或銹蝕嚴重,則需要更換球頭總成[2]。
4)置秧架變形。因操作人員在其上放置過多的秧苗,質量太大,而導致置秧架局部受力太大而發生變形。如果懸架彈簧只是輕微變形,可以進行校正復位;如果是彈簧斷裂或老化嚴重,則需要更換新彈簧。更換時宜選用原廠的配件,安裝時,注意調整好彈簧的預緊力和支撐高度,確保左右平衡。懸架的橡膠減震塊也是易損件,如果發現有裂紋或脫落,也需要及時更換。避免在置秧架上放置過多的秧苗,可采用專門的運輸工具轉運秧苗。
2.2" 驅動系統故障及排除
乘坐式水稻插秧機的驅動系統是其動力來源,直接影響整機的工作性能。該系統一般采用液壓驅動,主要包括液壓泵、液壓馬達、液壓缸、油箱及管路閥組等關鍵部件,共同構成乘坐式水稻插秧機的動力傳遞和執行機構。然而,在實際作業中,驅動系統常常會出現一些故障,嚴重影響插秧效率和質量。
1)液壓泵故障。該類型故障主要表現為泵軸承磨損、泵膽破裂、泵鍵斷裂等,導致泵壓力不足、工作噪聲大,甚至完全無法輸出動力。對此,操作人員要仔細檢查泵軸承和泵膽等零部件的磨損程度,確定是否需要更換。
2)液壓馬達故障。該類型故障通常表現為轉速不穩、噪聲大,嚴重的話會使馬達卡死,其原因多為軸承磨損、定子磨損或轉子損壞。對此,操作人員可先拆開馬達,檢查軸承、定子及轉子的磨損情況,對于輕微磨損的,可以進行修復;對于損壞嚴重的話,則需要直接更換相關零件。
3)液壓缸故障。該類型故障包括缸筒磨損、密封件損壞、活塞桿彎曲等問題,會引起插秧機工作不平穩、漏油等現象。對此,操作人員需要檢查缸筒、密封圈等部件的破損和磨損狀況,并酌情予以修復或更換。若發現活塞桿有彎曲變形,則需要進行矯直,嚴重時直接更換。
4)油液污染故障。該類型故障主要特征為油液顏色加深、出現雜質、乳化或起泡等,主要是由于油箱密封不嚴、濾油器失效、使用劣質油液等原因。對此,最直接的做法就是放掉所有變質油液,并徹底清洗油箱,更換全部濾清器,再重新添加合格的液壓油,確保全系統油液的清潔。
5)管路閥組故障。該類型故障往往導致乘坐式水稻插秧機工作狀態異常,如頻繁下秧、埋秧、空秧及插秧深淺不均勻等,其原因多為管路老化、接頭松動滲油、電磁閥失靈等。對此,操作人員需要全面檢查管路是否存在老化、滲漏等問題,一旦發現,要及時更換軟管,并緊固所有管接頭。對于故障電磁閥,則要進行修理,無法修復的要予以更換。此外,在排除驅動系統故障時,要考慮其可能與其他系統的問題相關聯[3]。
2.3" 控制系統故障及排除
乘坐式水稻插秧機的控制系統是保證其正常工作的核心,該系統由電控單元和液壓執行單元2部分組成。電控單元包括各種傳感器、控制器、線束等,負責采集和處理信號,并根據操作人員的操作指令輸出控制指令。液壓執行單元則由多個電磁閥、液壓缸等組成,負責按照控制指令驅動插秧機構、行走系統等執行相應動作。在實際作業中,控制系統難免會出現一些故障,影響乘坐式水稻插秧機的使用效率和作業質量。
1)電控單元故障。①傳感器故障。乘坐式水稻插秧機上安裝有多種傳感器,如果某些傳感器失靈,會使控制器接收到錯誤信號,無法準確控制乘坐式水稻插秧機工作。診斷時,操作人員可用萬用表測量傳感器的輸出信號,看是否符合要求,也可以直接更換傳感器來判斷故障點。②控制器故障。該類故障表現為乘坐式水稻插秧機無法啟動或者工作狀態異常,原因可能是控制器程序損壞、元器件老化等。排除方法是先檢查控制器的供電電壓和接地情況,如果正常,則考慮更換控制器或者返廠維修。③線束故障。線束長期工作在惡劣環境下,易出現破損、短路等問題,導致控制信號傳輸不良。排除故障時,操作人員需要仔細檢查線束的布線情況,看是否有破損或者接觸不良,對損壞部分進行修復或更換,必要時重新制作線束。
2)液壓執行單元故障。①電磁閥故障。電磁閥卡死會導致乘坐式水稻插秧機無法正常工作。拆裝檢查時,要注意保持清潔,防止雜質進入,也要檢查線圈是否燒壞,必要時進行更換。②液壓缸故障。液壓缸是乘坐式水稻插秧機的關鍵執行件,可能出現內泄、卡滯等問題。排除故障時,要拆解檢查缸筒、活塞等部件的磨損情況,更換損壞的密封圈等,組裝恢復后注意動作是否靈活[4]。
3" 對策建議
3.1" 加強操作人員培訓,規范操作
針對目前淮安市乘坐式水稻插秧機使用過程中暴露出的操作人員操作不當、故障多發等問題,加強操作人員培訓、規范操作流程勢在必行。1)建立健全操作人員培訓制度,組織開展常態化、制度化的崗前培訓和定期培訓。培訓內容應全面覆蓋乘坐式水稻插秧機的結構原理、操作規程、安全注意事項及日常維護保養等各方面。2)在田間作業中,要切實按照操作規程駕駛乘坐式水稻插秧機,嚴格遵守各項安全操作規程。操作人員必須持證上崗,操作時應提前做好機器的檢查和調試,排除安全隱患。3)操作人員應學會通過儀表顯示和機器運行狀態的變化,初步判斷和排查故障原因,一旦發現問題要及時停機檢查。對于常見的小故障要學會正確處理,避免盲目操作而釀成大的事故;對于復雜疑難故障,則要及時向專業維修人員求助,不能擅自處置。
3.2" 定期保養維護,預防故障
為有效預防乘坐式水稻插秧機的故障,降低故障發生頻率,延長機器的使用壽命,操作人員應定期開展保養維護工作。1)在插秧作業季節來臨前,應對機器進行全面的檢查和調試,重點檢查各系統的運行情況,如液壓系統的壓力、電氣系統的絕緣性能等,確保機器處于最佳工作狀態。2)在插秧作業期間,要堅持每班作業后對機器進行清潔、注油等日常養護。對于易磨損的零部件,要定期檢查其磨損程度,必要時予以修復或更換。3)要高度重視乘坐式水稻插秧機的存放養護。例如,插秧作業季節結束后,應徹底清潔干燥乘坐式水稻插秧機,將其存放在通風干燥的庫房內,避免受潮銹蝕。同時,要定期對乘坐式水稻插秧機進行防銹處理,并更換潤滑油等油液,確保其性能不會因長期閑置而衰減[5]。
3.3" 優化設計,提高可靠性
為有效提高乘坐式水稻插秧機的整體可靠性,設計人員應立足提升乘坐式水稻插秧機的適應性與可維護性,對其開展針對性的優化設計。1)農機制造商需要進一步強化乘坐式水稻插秧機產品的專業化、差異化設計,綜合考慮淮安市水稻種植的特點與需求,在保證插秧質量的同時,著重提高其在不同田塊環境下的通過性與作業穩定性。優化設計的著力點可集中在底盤行走系統、插秧系統等易發生故障的關鍵部件上。例如,可采用大直徑防陷車輪,配備獨立懸掛減振系統,在確保底盤具備足夠離地間隙的基礎上,最大限度地緩解乘坐式水稻插秧機工作時的振動沖擊,降低零部件的損壞概率。又如,對插秧部實施模塊化設計,既便于快速拆裝維修,又有利于根據需要靈活更換不同規格的插秧部件,滿足不同行距、穴距的插秧要求。2)在優化設計過程中,還應重視人性化因素的融入,努力為操作人員營造一個安全舒適、便于操控的工作環境。這就要求在駕駛室、操縱機構等方面努力,合理布局各項操縱元件,最大限度地減輕操作人員的疲勞感;優化座椅、減振、密封、空調等舒適性配置,提高操作人員長時間作業的舒適度;改進預警裝置,及時提醒操作人員機器的工作狀態,為其提供有效的決策支持。
4" 結語
乘坐式水稻插秧機在淮安市水稻生產中發揮著不可或缺的作用,但操作人員操作、日常維護和設計可靠性等因素,導致各種故障時有發生,影響插秧效率和質量。因此,淮安市各相關方應提高對此問題的重視程度,加強技術培訓和研發創新,切實提升乘坐式水稻插秧機的使用維護水平和產品質量,為淮安水稻生產的機械化、規模化、現代化發展提供有力支撐。
參考文獻:
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(責任編輯:張春雨)