馮曉靜，鄭亞北，劉洪杰，劉江濤

(河北農(nóng)業(yè)大學(xué) 機電工程學(xué)院，河北 保定 071000)

0 引言

切割器是聯(lián)合收獲機上的重要工作部件，其性能不僅影響整機作業(yè)效率，而且直接影響作業(yè)質(zhì)量及大豆損失率[1]。大豆由于結(jié)莢位置低，莖稈具有更多的木質(zhì)纖維，不同于水稻、小麥的收獲，要求割茬低，以減少漏割損失；切割順利，避免切割時劇烈振動造成大豆落粒。在大豆收獲時割臺損失占總損失量的80%以上[2]。為保證大豆聯(lián)合收獲機工作時切割器能適應(yīng)大豆秸稈而順利完成切割，不出現(xiàn)漏割、割刀堵塞或者割刀負荷過大的情況，機手要保證按要求使用調(diào)整切割器，并及時進行維護和修理。

1 大豆聯(lián)合收獲機切割器的組成和工作原理

1.1 切割器的組成

聯(lián)合收獲機切割器的種類很多，目前大豆聯(lián)合收獲機上主要采用往復(fù)式切割器，為有支承切割的形式，結(jié)構(gòu)簡單、適應(yīng)性強、工作可靠，動刀片切割線速度多為1.5～2 m·s-1，不需很高的切割速度，低速下即可順利切割[3]。往復(fù)式切割器結(jié)構(gòu)如圖1所示。往復(fù)運動的割刀由刀桿、刀桿頭和鉚合在刀桿上的動刀片構(gòu)成。刀桿頭利用傳遞驅(qū)動機構(gòu)傳遞的動力帶動刀桿和動刀片往復(fù)運動。固定不動的支承部分由護刃器梁、鉚合著定刀片的護刃器、摩擦片和壓刃器組成。動刀片形狀為左右對稱的等腰梯形，兩側(cè)為切割刃，按形狀不同切割刃分為齒紋刃和光刃兩種。光刃切割較省力，切口整齊，但不耐磨，使用中需經(jīng)常進行磨刀。齒紋刃動刀片有自磨銳效果，不需經(jīng)常磨刀，作業(yè)效率高，但切割阻力較大。在一般收割機械、谷物聯(lián)合收獲機上齒紋刃動刀片使用較多。定刀片刀刃一般為光刃，與護刃器共同構(gòu)成雙支承輔助動刀片進行切割。

1.護刃器;2.定刀片;3.動刀片;4.鉚釘;5.壓刃器;6.刀桿；7.鉚釘;8.摩擦片;9.墊片;10.螺母;11.螺栓;12.護刃器梁

1.2 工作原理

工作時，在動力驅(qū)動機構(gòu)作用下刀桿帶動割刀左右往復(fù)運動，并與收獲機共同前進，護刃器尖端將大豆秸稈分成小束并引向割刀，動刀與定刀構(gòu)成切割副，把動刀片推來的莖稈推向定刀片，完成莖稈的切割。

2 切割器的使用和調(diào)整

切割器的技術(shù)狀態(tài)是否滿足技術(shù)要求，對切割質(zhì)量有很大影響，應(yīng)隨時檢查和調(diào)整。切割器的調(diào)整主要包括整列調(diào)整、對中調(diào)整和間隙調(diào)整三方面。

2.1 整列調(diào)整

護刃器間距應(yīng)相等，間距均為76.2 mm，且齒尖保持在同一水平線上，護刃器不得有缺齒、裂紋、彎曲和扭曲。當(dāng)護刃器出現(xiàn)缺齒和裂紋時，應(yīng)及時更換。出現(xiàn)彎曲和扭曲時可進行矯正。護刃器檢測方法為：先緊固護刃器固定螺栓，在割臺最外端兩個護刃器尖之間拉緊一細繩，檢查中間各護刃器尖端是否在該直線上，判斷是否存在彎曲、扭曲和安裝誤差。各護齒尖與該直線的高低差不得超過3 mm，兩護刃器尖之間的距離應(yīng)為標(biāo)準(zhǔn)距離76.2 mm，左右偏差不超過3 mm[4]，否則用錘子(或?qū)Ｓ霉ぞ?給予矯形。用內(nèi)孔和護刃器外形一致的管子套在護齒上搬動或用錘敲打變形的護刃器，直到符合要求。當(dāng)護刃器變形嚴(yán)重不能直接矯形時，可將護刃器拆下，去掉定刀片，加熱約800 ℃再進行熱矯形。

2.2 對中調(diào)整

當(dāng)割刀運動到左極限位置或者右極限位置時，動刀片的對稱中心線與配合切割的定刀片的對稱中心線應(yīng)重合，否則切割器會漏割，同時動力消耗也比較大，并會損壞動刀片和刀桿。兩者的不重合度誤差不應(yīng)超過5 mm。

檢測方法：先在動、定刀的中心線上作上標(biāo)記，轉(zhuǎn)動傳動機構(gòu)，割刀處于行程的極限位置后進行觀測。調(diào)整方法：擺環(huán)傳動機構(gòu)的聯(lián)合收獲機調(diào)整時，拆除擺環(huán)箱傳動皮帶，轉(zhuǎn)動擺環(huán)箱傳動輪，使擺臂處于相應(yīng)的極限位置，拆卸刀頭固定螺栓，調(diào)整刀頭和彈片之間的位置，通過調(diào)整刀頭和刀桿的相對位置實現(xiàn)動刀片的對稱中心線與定刀片的對稱中心線重合，最后緊固刀頭固定螺栓。

2.3 間隙調(diào)整

2.3.1 動、定刀之間的間隙調(diào)整

動刀、定刀之間的間隙分頂端間隙和根部間隙兩個部分，其技術(shù)要求是動刀處在運動的左右極限位置時，動、定刀的前端應(yīng)貼合，最大允許有0.5 mm的間隙；根部應(yīng)有0.5～1 mm的間隙，最大允許間隙為1.5 mm，但間隙達到1.5 mm的刀數(shù)不得超過全部刀數(shù)的1/3。檢測方法：動刀在極限位置時，用厚薄規(guī)進行檢測。調(diào)整方法：通過增減安裝螺栓的墊片或使壓刃器變形的方法改變壓刃器的壓緊程度可以實現(xiàn)調(diào)整動、定刀之間的間隙。

2.3.2 壓刃器和動刀片之間間隙的調(diào)整

壓刃器與動刀片間隙不得超過0.5 mm，但也不能壓得過緊，以防摩擦過熱?？赏ㄟ^加減固定螺栓處的墊片或用錘子打擊壓刃器來改變間隙的大小。調(diào)整后，應(yīng)能用手拉動割刀，割刀往復(fù)運動靈活，不卡滯且不曠動。

2.3.3 刀桿與摩擦片的間隙調(diào)整

出廠時收獲機刀桿與摩擦片之間的間隙已經(jīng)調(diào)整好，間隙應(yīng)在0.3～0.5 mm范圍內(nèi)。當(dāng)收獲機作業(yè)一定時間后，由于摩擦片側(cè)邊受到磨損，導(dǎo)致刀桿與摩擦片之間間隙變大，刀桿運動時前后曠動量超過0.5 mm時，應(yīng)更換新的摩擦片。

3 維護保養(yǎng)

切割器高速往復(fù)運動中，莖稈切割變化造成的負荷改變、慣性力作用產(chǎn)生劇烈振動及貼合面間的摩擦力，使聯(lián)接螺栓松動、零件磨損、配合間隙增大，致使其技術(shù)狀態(tài)不能滿足要求。為了保持切割器良好的技術(shù)狀態(tài)，延長其使用壽命，使用中必須對切割器進行定期的維護和保養(yǎng)。

使用前先檢查切割器安裝螺栓和鉚釘是否松動脫落，如有松動應(yīng)及時緊固。作業(yè)前在運動處加足潤滑油，在作業(yè)中刀桿帶動動刀片在刀槽內(nèi)往復(fù)高速運動，加上收獲時自然作業(yè)環(huán)境條件差、零件配合間隙小等因素，零件極易磨損。必須按時在刀槽中及動、定刀之間、動刀和護刃器之間加注機油，加注位置為壓刃器兩側(cè)，否則會縮短切割器使用壽命[5]。壓刃器和刀桿托座每作業(yè)4 h加注機油，刀桿軸承每一班次加注黃油。作業(yè)季結(jié)束收獲機存放時，切割器應(yīng)除銹涂黃油，將割臺降低放平或拆下放在陰涼干燥處。

4 常見故障及排除方法

4.1 一般性工作故障及排除方法

切割器的常見工作故障是堵住割刀。堵住后割臺安全離合器打滑，保護割刀不受損壞。發(fā)現(xiàn)割刀堵住后要找原因及時排除，查找原因排除故障前一定要把工作離合器分離徹底并停機。堵刀的原因有以下幾種。

1)卡住鐵絲、木棍等硬物而堵刀。應(yīng)立即停車，清除硬物。

2)動、定刀間隙中塞住莖稈或雜草而堵刀。間隙過大容易夾草，應(yīng)按技術(shù)要求重新調(diào)整割刀間隙。

3)護刃器或刀片損壞而造成的堵刀，應(yīng)及時更換護刃器或刀片。更換動刀片時，要把割刀抽出，將刀片鉚平鉚牢。拆裝割刀時千萬注意不要把手伸向護刃器之間。

4)割刀碰地或刀頭壅土而堵刀。應(yīng)抬高割臺，操作中注意避開溝坎和繞過土堆。

4.2 切割器的機械故障與修理

4.2.1 動刀片損壞或松動

當(dāng)動刀片出現(xiàn)斷裂或有缺口時應(yīng)及時更換。發(fā)現(xiàn)刀片松動，應(yīng)及時鉚緊。更換新刀片應(yīng)松開刀頭固定螺栓，從側(cè)方將整個刀桿水平抽出，鉚合刀片時應(yīng)將刀桿放在鐵砧上，兩側(cè)用支承支平，防止鉚緊時刀桿變形；鉚刀片的錘打工作應(yīng)在安裝刀片的一側(cè)進行，防止刀桿出現(xiàn)麻坑或變形；進行鉚接時，先用錘子捶打鉚釘將鉚釘鐓粗，保證刀片鉚定牢固，再用鉚釘沖打出鉚釘頭的圓帽。

4.2.2 驅(qū)動割刀的連桿折斷

用曲柄連桿機構(gòu)驅(qū)動割刀，當(dāng)割刀被卡住時，連桿折斷，起保護割刀的作用。所以，出車前要帶上備件，折斷后馬上更換。更換時，先使連桿與曲柄處于同一直線上，同時使割刀與定刀處于中心線重合位置，然后再緊固連桿。

4.2.3 刀桿變形或斷裂

刀桿多采用35號冷拉扁鋼制成，有韌性、可變形。由于切割莖稈的阻力過大或割刀被堵，或割刀與其他機件及田間障礙物發(fā)生撞擊，或因鉚接刀片時的錘擊或鉚釘?shù)拿浟Γ伎赡苁沟稐U變形或斷裂。刀桿彎曲變形時，拆下刀桿，把刀桿放在平直的平臺或槽鋼上，先矯正最大彎曲處。通過硬木墊用錘子敲打矯正，錘子敲擊不能過重，防止刀桿上敲出坑痕。矯正后的刀桿應(yīng)能與平臺緊貼，刀桿窄面的彎曲不得超過全長的0.05%，刀桿寬面的局部彎曲高度不得超過0.5 mm[6]。

矯正刀桿扭曲變形時，把刀桿未發(fā)生扭曲的一側(cè)固定在虎鉗上，用活動扳手夾住扭曲部位的一側(cè)，緩慢地反向扳轉(zhuǎn)，直到刀桿平直為止。矯正時應(yīng)注意防止把刀桿扭出硬性扭曲點。

若刀桿發(fā)生斷裂，一般用焊接或鍛接的方法進行修復(fù)。焊接時，可用刀桿焊接夾具保證刀片鉚釘孔的正確距離和位置。焊接后，必須將焊縫加熱后進行鍛打，以增加焊接位置的牢固性，保證鉚釘孔的間距。

4.2.4 護刃器的修理和矯正

護刃器不得有缺齒、裂紋、彎曲和扭曲。當(dāng)出現(xiàn)缺齒和裂紋時，應(yīng)更換。出現(xiàn)彎曲和扭曲時可直接矯正。

4 結(jié)語

綜上所述，在一年兩熟區(qū)夏播大豆收獲時，保證聯(lián)合收獲機切割器按要求使用調(diào)整，并及時進行維護和修理。機手應(yīng)時刻注意以上工作，保障機具處于良好的工作狀態(tài)，降低作業(yè)中機械故障的發(fā)生率，提高工作效率和作業(yè)效果，以此獲得更大的經(jīng)濟效益。