插秧機(jī)插植機(jī)構(gòu)故障原因分析與改進(jìn)

棗陽市農(nóng)機(jī)局 張文斌

湖北正天章正農(nóng)業(yè)裝備有限公司 李濤

插秧機(jī)插植機(jī)構(gòu)故障原因分析與改進(jìn)

棗陽市農(nóng)機(jī)局 張文斌

湖北正天章正農(nóng)業(yè)裝備有限公司 李濤

在機(jī)動(dòng)插秧機(jī)上，都不可避免地要用到插植機(jī)構(gòu)，它是插秧機(jī)的核心部件，在插秧機(jī)的工作中完成秧苗的取苗與插苗動(dòng)作。但不管是哪種品牌的插秧機(jī)插植機(jī)構(gòu)在使用中的故障率相對(duì)較高，往往出現(xiàn)插植機(jī)構(gòu)運(yùn)轉(zhuǎn)不靈、異常響聲、嚴(yán)重磨損甚至損壞等情況，還有出現(xiàn)秧針與取秧口不對(duì)中甚至折斷秧針的問題。在多行插秧機(jī)中，只要插秧機(jī)任一行的插植機(jī)構(gòu)出了問題，整個(gè)插秧機(jī)都不能繼續(xù)工作，就需要專業(yè)技術(shù)人員到現(xiàn)場(chǎng)修理或調(diào)試，從而影響插秧機(jī)的使用，影響生產(chǎn)效率。這樣的問題多次出現(xiàn)，就引起我們對(duì)插秧機(jī)插植機(jī)構(gòu)損壞原因進(jìn)行分析，以便針對(duì)性地進(jìn)行處理，減少或杜絕同樣的故障再發(fā)生。

通過大量的調(diào)查分析發(fā)現(xiàn)：目前，市場(chǎng)上手扶式機(jī)動(dòng)插秧機(jī)無論是四行機(jī)還是六行機(jī),是國(guó)產(chǎn)機(jī)還是進(jìn)口機(jī),無論哪個(gè)品牌的插秧機(jī),其插植機(jī)構(gòu)都基本相同，都是通過一個(gè)四桿機(jī)構(gòu)經(jīng)過演變而來的，其原理圖如下圖1。

1、插秧針，2、插植臂，3、曲柄，4、搖桿

通過以上原理圖可以看出：插植機(jī)構(gòu)中的曲柄（3）在動(dòng)力的作用下不斷地旋轉(zhuǎn)，帶動(dòng)插秧針（1）不斷地上下運(yùn)動(dòng)而實(shí)現(xiàn)插植過程中的取苗和插苗。插植機(jī)構(gòu)的桿件間有相對(duì)運(yùn)動(dòng)，通過對(duì)不同品牌的插秧機(jī)插植機(jī)構(gòu)進(jìn)行分析，發(fā)現(xiàn)所有的插秧機(jī)，其插植機(jī)構(gòu)運(yùn)動(dòng)副的連接方式都相同，即：不管是插植臂與曲柄的連接，還是插植臂與搖桿的連接，都采用滾動(dòng)軸承連接。滾動(dòng)軸承雖然可以減少運(yùn)動(dòng)摩擦力，但由于滾動(dòng)軸承安裝都少不了軸向限位，即：將軸承用卡簧、擋圈、臺(tái)階等限制在軸及孔的相對(duì)位置上，不能在軸向移動(dòng)。這在一般機(jī)械連接中是必要的，但在插植臂這樣較復(fù)雜的連接環(huán)境中軸向限位太死反而不利于插植機(jī)構(gòu)運(yùn)動(dòng)，容易在運(yùn)轉(zhuǎn)中因受到其它外力作用而使插植機(jī)構(gòu)運(yùn)轉(zhuǎn)不靈，甚至卡死；另一方面，在安裝過程中，因?yàn)橐共逯矙C(jī)構(gòu)中的取秧針正好對(duì)準(zhǔn)苗箱滑軌上的取秧口，這樣才能符合安裝要求，但在實(shí)際安裝中，或多或少都存在誤差,不能很好對(duì)中，如圖2：

圖2：插植機(jī)構(gòu)視圖

由于插秧機(jī)的機(jī)架和插植機(jī)構(gòu)都是由多個(gè)零件和桿件相互連接而成的，因而各零件的制造誤差、安裝誤差等最終都導(dǎo)致插秧針不能與取秧口對(duì)正，加之插植部分的杠桿機(jī)構(gòu)具有放大作用，更增加了偏離值，這樣就造成在安裝插植臂時(shí)都需要調(diào)整，以保證插秧針正好對(duì)準(zhǔn)取秧口。目前通用的調(diào)整方法是：曲柄與轉(zhuǎn)動(dòng)軸用鎖緊銷（10）來緊固聯(lián)結(jié)，可以通過鎖緊銷來鎖定軸向位置，而搖桿與軸的連接是采用軸承，因軸承連接的限位作用，因而軸向位移只能用增減墊片（8）的厚度來進(jìn)行軸向調(diào)整。但墊片的厚度是一定的，因而很難達(dá)到精確調(diào)整。即便是安裝時(shí)能夠調(diào)整精確，但由于機(jī)械在使用中受力變形，又影響到各零部件的相互間的位置。所以盡管在安裝時(shí)經(jīng)過精心調(diào)試，但在實(shí)際使用中，插植機(jī)構(gòu)還是很容易出現(xiàn)插秧針與取秧口不對(duì)中，以及插秧針被折斷、插植機(jī)構(gòu)運(yùn)轉(zhuǎn)不靈、磨損加劇甚至損壞等問題。這樣的問題經(jīng)常發(fā)生，使插植機(jī)構(gòu)成了更換頻率較高的易損件。因此對(duì)插植機(jī)構(gòu)損壞頻率高的問題，不僅僅是修理或更換零配件，必須考慮從根本上加以改進(jìn)，以杜絕或減少此類故障問題的發(fā)生。

經(jīng)過我們專業(yè)技術(shù)人員對(duì)插秧機(jī)插植機(jī)構(gòu)出現(xiàn)故障的現(xiàn)象及原因進(jìn)行認(rèn)真的分析后，提出的解決方案是：將插植臂與搖桿之間的連接配合由目前普遍采用的滾動(dòng)軸承改為滑動(dòng)軸承（軸套），這樣去掉了軸向限位，工作中可以使插植機(jī)構(gòu)不受額外約束力，以防止插植四桿機(jī)構(gòu)在運(yùn)動(dòng)中受力發(fā)卡；由于軸套不限制插植臂相對(duì)于搖桿的相對(duì)軸向移動(dòng)，因而在進(jìn)行修理安裝與生產(chǎn)安裝中也不需要再利用加減墊片進(jìn)行調(diào)整，既提高了安裝與調(diào)試效率，也使插植機(jī)構(gòu)運(yùn)動(dòng)更自由，從而徹底根除了插植機(jī)構(gòu)使用中容易損壞的問題。

經(jīng)過分析與改進(jìn)，湖北正天章正農(nóng)業(yè)裝備有限公司把此項(xiàng)改進(jìn)用于新生產(chǎn)的插秧機(jī)上，也用于插秧機(jī)的維修服務(wù)上。自從改進(jìn)后，在近2年插秧機(jī)的用戶投訴中，幾乎沒有再出現(xiàn)損壞插植機(jī)構(gòu)和更換插植臂的情況。這種改進(jìn)后的插植機(jī)構(gòu)，由于機(jī)構(gòu)運(yùn)動(dòng)更合理，使用性能更好，質(zhì)量更穩(wěn)定，也被中國(guó)國(guó)家知識(shí)產(chǎn)權(quán)局授予實(shí)用新型專利，專利號(hào)是：ZL201320260544.2。

2014-07-26）