國產(chǎn)收割機(jī)主要機(jī)械故障分析及改進(jìn)措施

□湯穎力　汪　威　馮傳烈/宜賓市農(nóng)業(yè)機(jī)械研究所

?

國產(chǎn)收割機(jī)主要機(jī)械故障分析及改進(jìn)措施

□湯穎力汪威馮傳烈/宜賓市農(nóng)業(yè)機(jī)械研究所

近年來，隨著國產(chǎn)聯(lián)合收割機(jī)產(chǎn)業(yè)的快速發(fā)展，國產(chǎn)收割機(jī)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(qū)大田地的油菜、水稻收割作業(yè)，且價(jià)格合理，獲得了市場的認(rèn)可。但是，國產(chǎn)聯(lián)合收割機(jī)也存在不足，通過對國內(nèi)市場幾款大中型聯(lián)合收割機(jī)的調(diào)查發(fā)現(xiàn)，它們存在一個(gè)共同的不足之處，即耐用性差。本文就國產(chǎn)收割機(jī)主要機(jī)械故障進(jìn)行了分析并提出改進(jìn)措施。

1　主要的機(jī)械故障表象

履帶的導(dǎo)向輪轉(zhuǎn)動(dòng)困難，支重輪外殼損壞，托輪不轉(zhuǎn)動(dòng)等造成整機(jī)不能正常行走或轉(zhuǎn)彎；割臺(tái)喂入攪龍旋轉(zhuǎn)不暢造成喂入堵塞；輸送槽內(nèi)輸送鏈運(yùn)轉(zhuǎn)不暢或卡死；脫粒滾筒發(fā)生嚴(yán)重異響或者不旋轉(zhuǎn)，導(dǎo)流板脫落；攪龍旋轉(zhuǎn)發(fā)卡，造成谷物輸送不暢或者不能輸送；傳動(dòng)鏈條運(yùn)轉(zhuǎn)發(fā)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(fā)現(xiàn)問題出在各個(gè)軸承的密封方式或者結(jié)構(gòu)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(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)不合理，導(dǎo)致大量的泥沙、粉塵進(jìn)入軸承座內(nèi)，造成軸承損壞，從而嚴(yán)重影響收割機(jī)各個(gè)運(yùn)動(dòng)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(dú)立的背對式骨架唇口組合密封方式，其設(shè)計(jì)結(jié)構(gòu)如圖1所示，這種密封方式在防止軸承內(nèi)的潤滑油外漏和防止外部的水進(jìn)入軸承內(nèi)方面是有效的。但是，組合防泥水油封與輪軸的結(jié)合處，軸的直徑設(shè)計(jì)不合理，軸的直徑比組合密封圈內(nèi)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(huán)境里行走的全喂入式的聯(lián)合收割機(jī)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(zhuǎn)向軸承（錐齒輪分動(dòng)箱內(nèi)軸承）的密封，因?yàn)榭紤]到防止箱體內(nèi)的潤滑油外漏，組合安裝了一個(gè)內(nèi)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(jìn)入軸承內(nèi)，連軸承蓋都沒有，軸承的密封橡膠直接暴露在外面，一段時(shí)間后就會(huì)老化。這種密封方式只能在短期內(nèi)有效地封住空氣中的粉塵，對于收割水稻、油菜時(shí)惡劣環(huán)境中的粉塵，基本不起作用，只要進(jìn)行一次收割作業(yè)，特別是收割油菜作業(yè)，這類密封方式的軸承就需要更換。

圖3所示結(jié)構(gòu)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(huì)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(jìn)入軸承內(nèi)。另外圖中結(jié)構(gòu)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(jìn)措施

4.1履帶支重輪和托輪軸承密封改進(jìn)

對圖1所示結(jié)構(gòu)中出現(xiàn)的問題，改進(jìn)為圖4所示結(jié)構(gòu)。一是在尼龍軸承蓋B的外圈與底盤架焊接套內(nèi)圈結(jié)合處加2道質(zhì)量好的毛氈圈，在尼龍軸承蓋B的內(nèi)圈與輪軸結(jié)合處再加3道質(zhì)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(nèi)徑大小，并嚴(yán)格按照配合性質(zhì)設(shè)計(jì)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(nèi)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(chǎn)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(shí)間。

4.2喂入攪龍、脫粒滾筒、輸糧卸糧攪龍的軸承密封改進(jìn)

圖5所示結(jié)構(gòu)是改進(jìn)圖2的結(jié)構(gòu)，在軸承座和軸承蓋分別與軸結(jié)合的部分增加質(zhì)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(jié)構(gòu)是圖3所示結(jié)構(gòu)結(jié)合具體出現(xiàn)的故障分析后改進(jìn)的結(jié)構(gòu)，為避免輸糧卸糧攪龍筒內(nèi)的粉塵和水進(jìn)入軸承內(nèi)，加1個(gè)帶毛氈圈的軸承蓋，將原來的內(nèi)包骨架式油封改為骨架式雙唇口油封。同時(shí)，密封處的軸表面要進(jìn)行鍍鉻處理，增強(qiáng)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(jié)構(gòu)9“深溝球軸承”換成圖6中的結(jié)構(gòu)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(jìn)

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(jié)構(gòu)簡圖

圖2　攪龍（滾筒）軸承座結(jié)構(gòu)簡圖

圖3　轉(zhuǎn)向錐齒輪箱體結(jié)構(gòu)簡圖

圖4　支重輪（托輪）密封結(jié)構(gòu)改進(jìn)簡圖

圖5　攪龍（滾筒）軸承密封結(jié)構(gòu)及方式改進(jìn)簡圖

圖6　轉(zhuǎn)向錐齒輪箱體軸承密封結(jié)構(gòu)改進(jìn)簡圖