農(nóng)業(yè)機(jī)械常見故障的診斷方法及原因分析

馬 林，王 林

（江蘇農(nóng)林職業(yè)技術(shù)學(xué)院，212400，江蘇鎮(zhèn)江）

農(nóng)業(yè)機(jī)械在作業(yè)時(shí)因各種原因會(huì)出現(xiàn)各種故障，嚴(yán)重影響農(nóng)機(jī)的作業(yè)效率和運(yùn)行穩(wěn)定性，這也限制了我國農(nóng)業(yè)快速發(fā)展的腳步。對(duì)此，在使用農(nóng)機(jī)時(shí)要嚴(yán)格按照相關(guān)規(guī)定進(jìn)行操作并且熟練掌握一些常見故障的排除方法，盡量減少因故障造成作業(yè)延誤及影響農(nóng)機(jī)使用壽命。因此要加大對(duì)農(nóng)機(jī)使用過程中故障的預(yù)防、分析和判斷，結(jié)合多種技術(shù)預(yù)防與排除故障是迫切需要的，通常情況下采用“望、聞、問、切”四步法進(jìn)行常見故障診斷。

1 望：農(nóng)業(yè)機(jī)械常見的外觀故障現(xiàn)象

農(nóng)業(yè)機(jī)械能直觀觀察的故障現(xiàn)象，通常有發(fā)動(dòng)機(jī)排氣煙色異常（黑煙、藍(lán)煙、白煙）、發(fā)動(dòng)機(jī)油箱及相關(guān)管路漏油、冷卻水箱破損滲漏等。農(nóng)業(yè)機(jī)械所選用的發(fā)動(dòng)機(jī)一般為柴油機(jī)，當(dāng)正常工作時(shí)，發(fā)動(dòng)機(jī)主要排放物為二氧化碳和少量水汽，二氧化碳和水汽都是無色無味的，所以正常尾氣應(yīng)該是無色氣體和少量水汽。如果發(fā)動(dòng)機(jī)排出的氣體是黑色的，說明發(fā)動(dòng)機(jī)燃燒室內(nèi)混合氣沒有完全燃燒，從而導(dǎo)致工作不正常；如果排出的氣體是白色的，說明燃料中混有少量的水，或者由發(fā)動(dòng)機(jī)工作溫度過低及燃油霧化效果較差等原因引起；如果排出的氣體是藍(lán)色的，表明燃燒室內(nèi)竄入少量機(jī)油。

2 聞：故障導(dǎo)致的異常氣味和機(jī)械結(jié)構(gòu)在工作過程中的異響

農(nóng)業(yè)機(jī)械常見故障也能通過氣味和異響來判斷?！奥劇笨煞譃椤靶嵊X”的“聞”和“聽覺”的“聞”。一是“聞”是否有氣體、油液等油氣味及焦煳味。如果排氣有油氣味道，通常是因?yàn)槿紵覂?nèi)有未完全氧化的油液排出；如果離合器處有焦煳味，表明離合器較長時(shí)間保持結(jié)合狀態(tài)，產(chǎn)生了離合器從動(dòng)盤摩擦片燒蝕的現(xiàn)象；如果是車輪處有焦煳味，一般為制動(dòng)系統(tǒng)過度工作，出現(xiàn)了制動(dòng)片燒焦的氣味。此外，電池短路、高溫?zé)€也會(huì)出現(xiàn)刺鼻的燒焦味。二是“聞”是否有異常的響聲。通常農(nóng)業(yè)機(jī)械在工作時(shí)，不會(huì)產(chǎn)生尖銳的摩擦聲。如果聽到有明顯的異響，可以結(jié)合異響的位置來判斷產(chǎn)生異響的原因。在農(nóng)業(yè)機(jī)械正常作業(yè)過程中，操作員一旦聞到異常氣味、聽到異常響動(dòng)，應(yīng)立即停機(jī)、斷電，檢查產(chǎn)生異常氣味或者出現(xiàn)異常響動(dòng)的原因，及時(shí)進(jìn)行保養(yǎng)或者送檢、維修。

3 問：操作員的操作情況

農(nóng)機(jī)故障現(xiàn)象通常是由操作員在操作、使用過程中發(fā)現(xiàn)的，操作員是故障第一發(fā)現(xiàn)人，對(duì)故障的現(xiàn)象、形成時(shí)間等信息了解比較多，一些在帶負(fù)荷運(yùn)行過程中的故障尤其如此。這就需要維修人員與操作員進(jìn)行詳細(xì)溝通，了解故障發(fā)生的時(shí)間、狀態(tài)等相關(guān)信息，從而可以更加精準(zhǔn)地判斷故障原因。

4 切：農(nóng)機(jī)常見故障診斷

4.1 故障原因分析

（1）農(nóng)機(jī)運(yùn)行時(shí)的自然原因。農(nóng)業(yè)機(jī)械在工作過程中會(huì)有多種因素引發(fā)各類故障，是由零件的磨損、機(jī)身的震動(dòng)、外界對(duì)金屬的腐蝕和使用年限長導(dǎo)致的老化等因素造成的。因農(nóng)業(yè)機(jī)械大小零部件之間的不斷接觸甚至摩擦、運(yùn)行時(shí)作業(yè)環(huán)境的影響、全負(fù)荷下產(chǎn)生的震動(dòng)、空氣中的酸堿鹽等水溶液對(duì)金屬的腐蝕、零件長期不更換產(chǎn)生的塑性變形，零部件之間的連接強(qiáng)度被削弱，縮短使用壽命，埋下故障點(diǎn)。

（2）故障產(chǎn)生的人為原因。人為因素是指操作員經(jīng)驗(yàn)不足或工作失誤、違規(guī)操作與維護(hù)、不正確的駕駛習(xí)慣、操作不當(dāng)和故障發(fā)生后維修時(shí)的錯(cuò)誤操作等。據(jù)統(tǒng)計(jì)，操作行為不當(dāng)導(dǎo)致農(nóng)業(yè)機(jī)械發(fā)生故障的比例非常高，因此操作員要重視正確操作。

4.2 農(nóng)機(jī)故障的診斷方法

（1）油樣分析。在農(nóng)忙季節(jié)經(jīng)常使用農(nóng)業(yè)機(jī)械，并且經(jīng)常遇到惡劣天氣，農(nóng)業(yè)機(jī)械作業(yè)時(shí)會(huì)將一些沙土卷進(jìn)機(jī)械零部件中，通過齒輪的轉(zhuǎn)動(dòng)將沙土與潤滑油完全混合，致使齒輪嚙合時(shí)的摩擦增大產(chǎn)生鐵屑。定期抽取油樣，并確定油樣中磨損顆粒的特征，分析零部件的損壞情況，從而有效預(yù)防可能發(fā)生的故障，提前進(jìn)行修護(hù)。

（2）紅外測(cè)溫。紅外測(cè)溫是一項(xiàng)對(duì)機(jī)械進(jìn)行實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)的技術(shù)，能夠及時(shí)反映農(nóng)機(jī)當(dāng)前運(yùn)行狀態(tài)。相比傳統(tǒng)的測(cè)溫技術(shù)，其效率更高，非常適合遠(yuǎn)距離監(jiān)測(cè)，為農(nóng)業(yè)機(jī)械的安全運(yùn)行提供有效的保障。紅外測(cè)溫技術(shù)是由多種信息技術(shù)融合發(fā)展而成的，主要技術(shù)包括計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)技術(shù)、圖像數(shù)據(jù)處理相關(guān)技術(shù)、光電成像技術(shù)，并通過紅外線的接受將溫度變?yōu)殡娦盘?hào)顯示在顯示屏上，能夠監(jiān)測(cè)到物體表面的溫度分布，可以有效預(yù)判故障的發(fā)生，以及提高檢修效率。

（3）震動(dòng)的診斷。農(nóng)業(yè)機(jī)械在正常運(yùn)行時(shí)不可避免會(huì)產(chǎn)生震動(dòng)，如內(nèi)部齒輪嚙合產(chǎn)生震動(dòng)并發(fā)出聲音。操作員可以通過農(nóng)機(jī)所發(fā)出的聲音判斷有無發(fā)生故障。例如，零件松動(dòng)、高速旋轉(zhuǎn)零件不平衡、零件損壞或失效、零件磨損后尺寸超過允許公差等將造成機(jī)械震動(dòng)。一旦出現(xiàn)異常震動(dòng)，立即結(jié)合其他技術(shù)進(jìn)行進(jìn)一步的故障分析。這也是我國推行的最簡便的診斷方法，應(yīng)用極其廣泛。

（4）噪聲檢測(cè)技術(shù)。農(nóng)業(yè)機(jī)械噪聲是由機(jī)械設(shè)備在力的作用下震動(dòng)或相互作用而產(chǎn)生的。每種震動(dòng)都會(huì)伴隨不同的聲音，農(nóng)機(jī)發(fā)生故障時(shí)所發(fā)出的噪聲不同于正常噪聲。故障較為明顯時(shí)一般可以利用最簡單的人耳來進(jìn)行識(shí)別，但效果較差?？刹捎脙x器進(jìn)行測(cè)量，收集精確的噪聲數(shù)據(jù)，通過測(cè)試識(shí)別主要噪聲源，分析噪聲產(chǎn)生的原因和影響因素，為該噪聲指明具體故障點(diǎn)。

（5）遠(yuǎn)程智能化模塊診斷。農(nóng)機(jī)面臨較為復(fù)雜的作業(yè)環(huán)境，隨著外界環(huán)境的改變其運(yùn)行性能也稍有改變，因此會(huì)出現(xiàn)各種各樣的故障。在運(yùn)行過程中只有發(fā)生較為明顯的故障，操作員才會(huì)意識(shí)到，但對(duì)一些農(nóng)機(jī)內(nèi)部的故障無法感知，更無法做到預(yù)防，這樣極有可能降低農(nóng)機(jī)安全性能。針對(duì)這些問題，傳統(tǒng)的檢測(cè)與維修方式已經(jīng)無法解決，因此提出模塊式的智能遠(yuǎn)程檢測(cè)法。

農(nóng)機(jī)結(jié)構(gòu)較為復(fù)雜，內(nèi)部零件組合緊密，在診斷過程中很難確定故障零件的具體位置，加大了檢測(cè)難度，嚴(yán)重影響農(nóng)機(jī)故障診斷的效率。將整個(gè)機(jī)體零件進(jìn)行模塊式標(biāo)簽管理，為每個(gè)零件設(shè)置固定的代碼，便于快速尋找。

農(nóng)機(jī)在農(nóng)忙季節(jié)長時(shí)間作業(yè)，采用傳統(tǒng)的現(xiàn)場檢修嚴(yán)重影響農(nóng)機(jī)的工作效率。作業(yè)環(huán)境可變性強(qiáng)，隨時(shí)都有可能發(fā)生故障，所以推出遠(yuǎn)程實(shí)時(shí)檢測(cè)，以模塊式的標(biāo)簽管理中的代碼為基礎(chǔ)，結(jié)合震動(dòng)、溫度、噪聲、電控、傳動(dòng)檢測(cè)及5G 網(wǎng)絡(luò)等技術(shù)，將實(shí)時(shí)檢測(cè)到的故障代碼傳輸至電腦端，能有效預(yù)防、快速檢測(cè)。

模塊標(biāo)簽管理和遠(yuǎn)程監(jiān)測(cè)只是將故障點(diǎn)明確指出，但對(duì)于最終的具體維修還需要人工，費(fèi)時(shí)費(fèi)力，對(duì)此需要建立大數(shù)據(jù)庫。將各種環(huán)境下可能出現(xiàn)的所有故障信息及具體的維修方式上傳至數(shù)據(jù)庫中，當(dāng)出現(xiàn)故障時(shí)能瞬間讀取故障點(diǎn)及匹配維修方法，避免農(nóng)機(jī)在故障狀態(tài)下的二次損壞，減少故障診斷時(shí)間，做到科學(xué)維修。

5 結(jié)語

農(nóng)機(jī)維修中，維修人員的素質(zhì)與能力影響著農(nóng)機(jī)能否正常使用，因此有必要加強(qiáng)農(nóng)業(yè)機(jī)械維修人員技能培訓(xùn)，加強(qiáng)對(duì)農(nóng)機(jī)故障的診斷分析和維修的重視。農(nóng)戶在遇到不影響正常工作的小故障時(shí)，都會(huì)選擇繼續(xù)使用，最終導(dǎo)致故障更加嚴(yán)重，農(nóng)戶的農(nóng)機(jī)保養(yǎng)維修意識(shí)嚴(yán)重不足。應(yīng)在農(nóng)閑時(shí)對(duì)農(nóng)機(jī)進(jìn)行保養(yǎng)，有些該更換的零件需選擇正規(guī)廠家產(chǎn)品，以免購買到劣質(zhì)產(chǎn)品。

傳統(tǒng)的故障檢測(cè)方法已經(jīng)不適用于現(xiàn)代農(nóng)業(yè)機(jī)械。為了進(jìn)一步有效降低維修成本，延長農(nóng)機(jī)的使用壽命，應(yīng)結(jié)合現(xiàn)代多種技術(shù)，打造遠(yuǎn)程模塊智能診斷技術(shù)，從而更加充分地發(fā)揮出現(xiàn)代農(nóng)業(yè)機(jī)械在農(nóng)業(yè)發(fā)展中的作用。