旋耕機(jī)研究應(yīng)用情況與使用維護(hù)技術(shù)

欒樹信

(隴西縣農(nóng)機(jī)服務(wù)中心，甘肅 隴西 748100)

0 引言

近年來我國農(nóng)業(yè)機(jī)械化的生產(chǎn)水平得到了快速發(fā)展，農(nóng)業(yè)機(jī)械已經(jīng)在很大程度上取代了傳統(tǒng)的人力作業(yè)，農(nóng)業(yè)生產(chǎn)的過程變得更加合理，農(nóng)作物的栽培和收獲過程也更加科學(xué)。旋耕機(jī)是農(nóng)業(yè)生產(chǎn)應(yīng)用最廣泛的耕整地機(jī)具之一，能夠快速對土壤實(shí)施翻耕細(xì)碎作業(yè)，有效提高土壤的透氣性和蓄水能力，并能為機(jī)械化播種作業(yè)建立良好的種床環(huán)境。在旋耕機(jī)使用的過程中，常因?yàn)椴僮鞑划?dāng)或調(diào)整不合理導(dǎo)致作業(yè)效率和作業(yè)質(zhì)量降低，甚至還造成旋耕機(jī)磨損或損壞等問題，同時(shí)不合理的故障維修也對旋耕機(jī)的長期使用埋下安全隱患，且影響旋耕機(jī)性能的發(fā)揮，因此，正確使用與維修旋耕機(jī)具有重要意義。

1 旋耕機(jī)的研究發(fā)展過程

旋耕機(jī)是與拖拉機(jī)進(jìn)行配套安裝，在拖拉機(jī)牽引作用下前進(jìn)，并利用拖拉機(jī)提供的動(dòng)力帶動(dòng)旋耕刀具旋轉(zhuǎn)，實(shí)現(xiàn)對耕地土壤進(jìn)行翻動(dòng)、細(xì)碎的農(nóng)機(jī)裝備。我國對于旋耕機(jī)的技術(shù)研究和應(yīng)用起步于20世紀(jì)50年代后期，早期研究的旋耕機(jī)結(jié)構(gòu)簡單，主要與當(dāng)時(shí)保有量較高的手扶拖拉機(jī)配套使用，并在20世紀(jì)60年代研制出與四輪拖拉機(jī)配套的旋耕機(jī)設(shè)備，但應(yīng)用推廣量十分有限[1]。20世紀(jì)80年代以后，我國的機(jī)械制造技術(shù)實(shí)現(xiàn)了快速發(fā)展，農(nóng)機(jī)企業(yè)也引進(jìn)了大量的機(jī)械制造設(shè)備和國際成熟的旋耕機(jī)機(jī)型，使旋耕機(jī)技術(shù)得到了進(jìn)一步發(fā)展，尤其在21世紀(jì)以后，耕整地機(jī)械逐漸向著復(fù)試作業(yè)發(fā)展，使旋耕機(jī)與整平、鎮(zhèn)壓等功能結(jié)構(gòu)相組合，有效提升作業(yè)品質(zhì)與效率。從近年來的旋耕機(jī)應(yīng)用來看，我國農(nóng)業(yè)生產(chǎn)中使用的產(chǎn)品主要包括橫軸式旋耕機(jī)和立軸式旋耕機(jī)兩類，目前主要以橫軸式旋耕機(jī)為主。且橫軸式旋耕機(jī)逐漸由傳統(tǒng)的旱田應(yīng)用向著水田和復(fù)雜地形農(nóng)田擴(kuò)展，小型旋耕機(jī)也在丘陵、山區(qū)得到了普及。旋耕機(jī)的作業(yè)優(yōu)勢是碎土能力強(qiáng)、耕地表面平整、作業(yè)后土壤混合均勻，作業(yè)速度快，能有效節(jié)約農(nóng)時(shí)，適用性強(qiáng)。但其翻耕土層深度僅在14～18 cm，耕層深度較淺，長期應(yīng)用可能出現(xiàn)犁底層深厚問題，影響作物根系發(fā)展和深層土壤的蓄水能力，需根據(jù)耕地狀態(tài)適當(dāng)進(jìn)行深松作業(yè)[2]?？傮w上看，現(xiàn)階段我國農(nóng)業(yè)生產(chǎn)中旋耕機(jī)應(yīng)用過程仍存在著較多的技術(shù)性問題需要解決，一是旋耕機(jī)使用過程的能耗問題偏大，盡管與傳統(tǒng)的犁耕作業(yè)相比存在一定優(yōu)勢，但與國際先進(jìn)機(jī)型相比，能耗上仍不占優(yōu)勢；二是旋耕機(jī)的故障率偏高，存在旋耕刀片損壞、刀片變形、刀軸纏草等問題[3]。

2 旋耕機(jī)的規(guī)范使用

2.1 正式作業(yè)前做好準(zhǔn)備工作

首先，要規(guī)范連接旋耕機(jī)與拖拉機(jī)，將旋耕機(jī)與拖拉機(jī)的后懸掛系統(tǒng)可靠連接后，利用萬向節(jié)軸將拖拉機(jī)的動(dòng)力輸出軸與旋耕機(jī)傳動(dòng)軸連接，確保旋耕機(jī)動(dòng)力連接可靠；其次，規(guī)范安裝旋耕刀片，旋耕刀片的安裝有兩種方式，一種是將左彎和右彎的刀片交錯(cuò)安裝，即一左一右的進(jìn)行安裝，但要保證軸兩側(cè)的刀片向內(nèi)彎曲，另一種是以軸中心為分界，左彎刀片集中安裝于右側(cè)，而右彎刀片集中安裝于左側(cè)；最后，要做好裝配后的調(diào)整工作，一方面要檢查旋耕機(jī)的水平狀態(tài)，通過調(diào)整左右兩側(cè)的拉桿使旋耕機(jī)刀軸與地面平行，以確保旋耕機(jī)左右兩側(cè)耕深一致，另一方面，要對旋耕機(jī)進(jìn)行試運(yùn)轉(zhuǎn)，檢查是否存在異響或振動(dòng)問題，進(jìn)一步調(diào)整旋耕機(jī)，使其達(dá)到良好的工作狀態(tài)[4]。

2.2 旋耕機(jī)的田間作業(yè)操作

2.2.1 旋耕機(jī)的試作業(yè)

正式作業(yè)前可通過試作業(yè)對旋耕機(jī)的作業(yè)參數(shù)進(jìn)行進(jìn)一步調(diào)整，檢查旋耕機(jī)的耕作深度和碎土效果，對耕深和碎土能力進(jìn)行相應(yīng)調(diào)整，耕作深度可通過拖拉機(jī)液壓限深功能進(jìn)行調(diào)整，也可通過旋耕機(jī)上的耕深調(diào)整裝置(限位板或調(diào)整拉桿)進(jìn)行調(diào)整，確保耕深符合旋耕作業(yè)的農(nóng)藝要求；碎土效果的調(diào)整主要通過改變旋耕刀軸的轉(zhuǎn)速實(shí)現(xiàn)，可通過轉(zhuǎn)換拖拉機(jī)擋位實(shí)現(xiàn)旋耕機(jī)轉(zhuǎn)速的調(diào)整，在旋耕刀軸轉(zhuǎn)速不變時(shí)，也可通過降低拖拉機(jī)的行駛速度來提高土壤的細(xì)碎效果。

2.2.2 作業(yè)參數(shù)的合理選擇

旋耕機(jī)的作業(yè)質(zhì)量一方面受到機(jī)械結(jié)構(gòu)的影響，另一方面與拖拉機(jī)的行駛速度和運(yùn)轉(zhuǎn)狀態(tài)息息相關(guān)。要保證旋耕作業(yè)的最佳質(zhì)量，必須要使拖拉機(jī)的行駛速度和運(yùn)轉(zhuǎn)動(dòng)力處于最佳的匹配關(guān)系，對于大多數(shù)旋耕作業(yè)來說，拖拉機(jī)的行駛速度應(yīng)達(dá)到4～5 km·h-1，選用中Ⅱ擋行駛，同時(shí)拖拉機(jī)發(fā)動(dòng)機(jī)的轉(zhuǎn)速應(yīng)保持在1 700～1 900 r·min-1，在該條件下，旋耕作業(yè)既能保證工作效率，又能保證土壤的翻耕細(xì)碎質(zhì)量。但對于土壤黏重或阻力較大的耕地，旋耕機(jī)的轉(zhuǎn)速和作業(yè)速度應(yīng)適當(dāng)降低，根據(jù)土壤狀態(tài)可將行駛速度控制在2～3 km·h-1，選用低Ⅳ擋行駛，拖拉機(jī)發(fā)動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速控制在1 600～1 700 r·min-1。在進(jìn)行旋耕作業(yè)的過程中，必須將后懸掛系統(tǒng)的液壓功能調(diào)整到“浮動(dòng)”狀態(tài)，保證旋耕機(jī)根據(jù)地面變化均勻?qū)嵤┓鳂I(yè)[5]。

2.2.3 作業(yè)過程的注意事項(xiàng)

首先，旋耕作業(yè)時(shí)拖拉機(jī)必須進(jìn)行勻速直線行駛，盡量避免出現(xiàn)明顯的速度變化，以免旋耕作業(yè)后土壤翻耕和細(xì)碎程度不均勻，影響后期的播種質(zhì)量；其次，旋耕機(jī)正常作業(yè)的過程中無故不可停車休息，更不能中途進(jìn)行倒車或轉(zhuǎn)彎操作，到達(dá)地頭必須進(jìn)行調(diào)頭時(shí)，應(yīng)先將旋耕機(jī)升起到適當(dāng)位置，再操作拖拉機(jī)調(diào)頭，旋耕機(jī)的升起高度應(yīng)事先調(diào)整好，以免升起過高造成萬向節(jié)軸頂死，使機(jī)具出現(xiàn)損壞；再次，拖拉機(jī)的液壓懸掛始終要保持“浮動(dòng)”位置，不可隨意切換，避免影響液壓系統(tǒng)中高壓油管、齒輪泵等部件的使用壽命。此外，在旋耕作業(yè)的過程中，若發(fā)現(xiàn)牽引力出現(xiàn)突然變化或機(jī)具出現(xiàn)明顯的振動(dòng)，應(yīng)及時(shí)將行駛速度和轉(zhuǎn)速降低，并將機(jī)具升起后停車熄火，檢查是否出現(xiàn)機(jī)具故障[6]。

3 旋耕機(jī)的保養(yǎng)

保養(yǎng)工作是故障預(yù)防的有效手段，在實(shí)際生產(chǎn)過程中，旋耕機(jī)的很多故障問題來自于保養(yǎng)工作的不合理與不到位。為保證旋耕機(jī)更好的使用品質(zhì)，通常情況下，應(yīng)重視三方面的保養(yǎng)工作。

3.1 日常保養(yǎng)

由于旋耕機(jī)的使用環(huán)境中存在較大的牽引力、強(qiáng)烈的振動(dòng)、復(fù)雜多變的摩擦阻力，很容易造成旋耕機(jī)緊固零件松動(dòng)、松土刀具磨損、傳動(dòng)機(jī)構(gòu)損壞等問題，因此日常保養(yǎng)的重點(diǎn)在于檢查。檢查螺栓、銷等緊固件的可靠性，發(fā)現(xiàn)松動(dòng)及時(shí)緊固；檢查旋耕刀片的完好度，出現(xiàn)損壞、磨損嚴(yán)重問題及時(shí)更換；還要檢查傳動(dòng)箱、萬向節(jié)軸和軸承的潤滑情況，做到及時(shí)補(bǔ)充潤滑油或潤滑脂。

3.2 廠家保養(yǎng)

做好旋耕機(jī)的廠家保養(yǎng)，按照廠家使用期限要求到地區(qū)的服務(wù)點(diǎn)進(jìn)行旋耕機(jī)狀態(tài)的全面檢查，并在專業(yè)機(jī)構(gòu)完成易損件、磨損件的更換和旋耕機(jī)狀態(tài)的重新調(diào)整，保障旋耕機(jī)的使用壽命。

3.3 重視做業(yè)季完成后的保養(yǎng)工作

農(nóng)機(jī)的使用存在一定的誤區(qū)，就是在使用過程中對保養(yǎng)工作十分重視，而在作業(yè)季完成后，農(nóng)機(jī)存放前對保養(yǎng)工作并不重視，導(dǎo)致很多機(jī)械部件在不適當(dāng)?shù)拇娣怒h(huán)境中，出現(xiàn)產(chǎn)品的銹蝕、老化等問題。因此，應(yīng)重視旋耕機(jī)的存放前保養(yǎng)，在存放前必須徹底清理旋耕機(jī)上附著的泥土，更換新的潤滑油和潤滑脂，對旋耕刀、花鍵等部位涂油防銹，且存放前應(yīng)將旋耕機(jī)從拖拉機(jī)上卸下，并墊起后放置于水平地面，盡量放置于室內(nèi)或妥善遮蓋。

4 常見故障維修

4.1 脫擋故障的維修

脫擋故障主要是由于旋耕機(jī)長時(shí)間使用出現(xiàn)磨損問題導(dǎo)致的，主要包括嚙合套的定向鋼球槽出現(xiàn)磨損，導(dǎo)致嚙合齒脫開；牙嵌齒嚙合面嚴(yán)重磨損，嚙合后的自鎖能力明顯降低，從而在負(fù)載作業(yè)條件下出現(xiàn)脫擋；撥擋槽磨損會(huì)造成軸向自由間隙增加，容易因?yàn)檎駝?dòng)問題造成脫擋；嚙合套定位彈簧彈力下降也可能導(dǎo)致嚙合力下降，引起脫擋故障。針對以上問題，應(yīng)在確定故障零件位置后進(jìn)行及時(shí)處理，針對嚙合套、牙嵌齒嚙合面、撥擋槽的磨損情況選擇是否進(jìn)行零件修復(fù)，若能夠修復(fù)的可采用表面鍍覆技術(shù)增加磨損位置尺寸后重新加工修復(fù)；對于沒有修復(fù)價(jià)值的零件應(yīng)及時(shí)進(jìn)行更換，發(fā)現(xiàn)嚙合套定位彈簧彈力下降影響嚙合性能的，也必須對彈簧進(jìn)行及時(shí)更換。

4.2 工作過程的異常抖動(dòng)問題

旋耕機(jī)運(yùn)轉(zhuǎn)過程出現(xiàn)的抖動(dòng)、震顫多是由于旋耕機(jī)與土壤作用力不均勻?qū)е碌?，此時(shí)應(yīng)重點(diǎn)檢查旋耕刀軸的狀態(tài)，查看是否出現(xiàn)刀片損壞或刀片安裝方向不正確問題，對于損壞的刀片應(yīng)及時(shí)進(jìn)行更換，并按照對稱的原則合理調(diào)整旋耕刀片的安裝方向。

4.3 工作過程中出現(xiàn)明顯金屬敲擊聲

出現(xiàn)這一問題的原因包括：一是傳動(dòng)鏈條變松，導(dǎo)致鏈條運(yùn)轉(zhuǎn)過程與周圍的零部件頻繁撞擊，此時(shí)應(yīng)及時(shí)調(diào)整張緊輪位置，確保傳動(dòng)鏈條松緊適當(dāng)；二是刀片、左支臂、傳動(dòng)箱體出現(xiàn)變形導(dǎo)致轉(zhuǎn)動(dòng)過程零件的運(yùn)轉(zhuǎn)平衡狀態(tài)被破壞，長此以往零件變形愈發(fā)嚴(yán)重，則會(huì)造成刮擦、撞擊等問題，此時(shí)應(yīng)對變形的零件及時(shí)進(jìn)行矯正，難以矯正的應(yīng)進(jìn)行新零件的更換[7]。

4.4 旋耕刀軸運(yùn)轉(zhuǎn)過程間歇拋出土塊

這主要是由于刀片損壞造成的，刀片的損壞問題包括了刀片的變形、磨損或折斷，對于變形的刀片可進(jìn)行校正處理，嚴(yán)重磨損和折斷的刀片應(yīng)及時(shí)進(jìn)行更換。

4.5 零件損壞的維修

1)對于磨損的旋耕刀片，若磨損量不大，可對其進(jìn)行重新打磨恢復(fù)其刀刃鋒利度，對于彎曲的旋耕刀片應(yīng)在矯正后進(jìn)行淬火處理，以恢復(fù)其鋼性。

2)若刀軸出現(xiàn)斷裂，可對斷裂位置進(jìn)行修磨，并在管件內(nèi)部加入連接短軸，再采用焊合進(jìn)行修復(fù)。焊合后應(yīng)對焊合位置進(jìn)行校直并進(jìn)行動(dòng)平衡測試。

3)若刀座位置出現(xiàn)開裂、脫焊問題，可對其進(jìn)行補(bǔ)焊處理，要注意補(bǔ)焊的工藝合理性，避免因焊接造成軸座位置的變形，對于開裂脫焊問題嚴(yán)重的情況，不可勉強(qiáng)進(jìn)行補(bǔ)焊修復(fù)，應(yīng)及時(shí)更換新的軸座。

5 結(jié)語

隨著我國農(nóng)業(yè)生產(chǎn)模式趨于合理化，農(nóng)業(yè)生產(chǎn)的結(jié)構(gòu)和耕地規(guī)模持續(xù)得到優(yōu)化，機(jī)械化生產(chǎn)已經(jīng)深入農(nóng)業(yè)的各個(gè)領(lǐng)域，機(jī)械化旋耕整地是農(nóng)業(yè)生產(chǎn)的基礎(chǔ)性工作，對于后期的播種施肥和田間管理及農(nóng)作物的生長狀態(tài)影響很大，農(nóng)機(jī)駕駛員應(yīng)當(dāng)清楚掌握旋耕機(jī)使用的技術(shù)要領(lǐng)，并按照規(guī)范要求駕駛旋耕機(jī)進(jìn)行作業(yè)。要保證出現(xiàn)故障及時(shí)檢查和修理，使旋耕機(jī)始終保持最佳的技術(shù)狀態(tài)。通過合理應(yīng)用旋耕機(jī)改善土壤耕層結(jié)構(gòu)，并提高勞動(dòng)生產(chǎn)效率，旋耕機(jī)的應(yīng)用還應(yīng)注意與其他機(jī)具的配合，通過隔年深松、表層鎮(zhèn)壓使耕層結(jié)構(gòu)更為合理，避免旋耕機(jī)的長時(shí)間連續(xù)應(yīng)用，適當(dāng)應(yīng)用深松作業(yè)能使耕整地模式更加合理，為農(nóng)業(yè)生產(chǎn)的良性發(fā)展奠定良好基礎(chǔ)。

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