浅谈国产半喂入收割机的技术进步和可靠性设计

作者：王仲章 昊信保

欢迎访问e展厅 展厅 4 收获机械展厅 打麦机, 小麦收获机, 玉米收获机, 水稻收割机, 联合收割机, ... 2000年后，国产半喂入收割机的发展进入了新时期，这主要体现在二个方面：第一，生产厂家猛增，至今已经试制成功和正在开发的企业已超过13家。尽管绝大多数厂至今还处于小批生产阶段，还没有形成规模，当然也还没取得真正意义上的赢利，但是与KUBOTA、YANMAR独资企业相比，与其他进口收割机相比，国产收割机有其无法比拟的低成本优越，可以预料，再过二、三年国产收割机的市场占有率将会不断上升。第二，零部件的社会化生产已经基本形成，质量水平在不断提高。尤其是发动机、HST、变速箱等重要部件的国产化已基本形成，国内企业基本可以不受国外企业的牵制。这些都是值得高兴的，能有如此大的前进步伐，不容易，是整个行业努力的结果，也是市场经济扛杆的作用，尽管如此，我们不能不看到，也不能不承认，在与进口收割机和外资企业生产的收割机相比，国产收割机至少目前仍处于绝对的竞争劣势，要改变这一局面，还有许多技术需要学习，还有许多困难需要克服。 几年前，我国的半喂入收割机的设计还处于测绘模仿设计阶段。随着各生产企业的技术进步，目前已开始走出模仿设计，开始在重要部件进行有针对性的改进，例如王岳博士主持的国家课题的高地隙多功能底盘，三联收割机厂的脱粒能力和清选能力的加大，星光收割机厂的全喂入机底盘的移植应用，均说明了我们在半喂入收割机设计领域的进步。 1． 发动机国产化的普遍成功。应该说半喂入收割机对发动机的要求是苛刻的，在布置空间小，工作负荷大，散热条件差的情况下，连续工作时间长，特别是在半喂入收割机上，发动机部位保养、维修工作难以展开，一旦出现故障，整机停在田里动弹不得，对时间就是金钱的机手来说肯定是冤声连天。因此“九五”国家攻关项目中，把发动机国产化作为第一大内容来抓。期间，上海内燃机研究所和武进柴油机厂在水冷却系统、机油冷却系统和整机配置上做了许多工作，取得了突破性的进展，这些发动机至今使用已5-6年，经过大修后，技术状态还是良好。 半喂入收割机批量使用国产发动机，从真正意义上说是湖州星光收割机厂，泰州锋陵收割机厂和南通联农收割机厂等厂迈出了实质性的步伐，他们移植全喂入收割机的发动机配置经验，利用原有的外协采购和质量管理网络，取得了许多成功的经验。 半喂入收割机配置国产发动机，除了能大幅降低生产成本外，还能极大地方便用户的维修甚至更换。许多使用多年的进口收割机，如KUBOTA、YANMAR、东洋等机型，发动机性能老化，已不能工作，更换新的进口发动机，要3.7万元左右。即使大修，费用也要1万元左右，如此昂贵的费用，对机手确实是沉重的负担。为了减轻机手的这种负担，江苏省农机局责成并支持我们无锡坂工业机电有限公司，延用“九五”攻关成果，借鉴别人的经验，开展用国产发动机替换进口发动机的维修业务。2年多来。我们先后更换了100多台半喂入收割机的进口发动机，效果很好，影响已涉及江苏、浙江、安徽、河南等地，为机手节省了许多费用。 但目前半喂入收割机上配置的国产发动机，还是低水平的，只是基本上解决了使用的可靠性问题，在性能配置上还有许多问题值得研究。为解决发动机开锅问题，水冷却系统普遍容量过大，当拆去水温调节器或水温调节器失灵常开时，发动机工作水温过低现象十分普遍；同时目前所配的发动机，大多没有从半喂入收割机的工作要求出发调整发动机的外特性曲线，只是在联接部位如底座联接、飞轮联接上做了一些相应的改动。 2． HST的生产和使用取得突破性进展。HST是半喂入收割机中加工精度要求最高的部件之一。在国产半喂入收割机开发初期，无锡太湖厂曾受制于外国公司，不得已我们当时设计了机械组合式专用齿轮箱。因此HST的国产化也是“九五”攻关的重要内容和重要成果。航天航空部贵阳501厂已在2000年就开始批量生产与洋马系列收割机配套的HST4001系列，与久保田系列收割机配套的HST4003系列，501厂的技术力量和生产设备与日本、韩国的相关企业相比毫不逊色，只是由于经验相对少些，在开发过程中走过些弯路。 根据我公司代理销售和维修情况来看，501厂的HST在总体上已达到韩国产品的水准，尤其是HST4003系列，使用反映普遍较好，我建议501厂下一步在扩大品种的同时，重点应集中在延长使用寿命上。 3 .改进脱粒部件，提高脱粒性能。半喂入收割机工作的核心部件是脱粒机，脱粒机的作业能力和性能决定了整机的生产率和性能水平，KUBOTA的广告词对这一观点作了很好的表述。日本和韩国的产品进入中国后，多经历了不适应和改进的过程。现在很多用户认为KUBOTA收割机好，除了宣传广告因素外，该收割机主滚筒长，凹板筛面积大确实有利于提高作业能力，但YANMAR收割机二次复脱、揉搓功能也是其宣传的亮点，强调了其带柄率、破碎率、清洁度等作业性能的优越。我们认为确实这二种机型在脱粒部件的结构设计上各有千秋。能否采众家之长，走自己的路，实践证明是可行的。 2000年我们开始尝试改进，针对不足又在2003年做了大的修改以进一步完善提高。结果是令人满意的。在改进过程中，我们避开了KUBOTA的有关专利，继承了YANMAR型脱粒机二次复脱的结构布置及工艺性好的优点，加长了主滚筒长度，增加了凹板筛有效面积，增加了下本体和振动筛的长度和宽度，既使脱粒部件的工作能力和作业性能上升了一大步，又很好解决了振动平衡问题。 4．可靠性设计是提高整机可靠性的关键一步。“九五”攻关项目中的最重要一条验收指标是可靠性系数要超过90%。攻关项目的实施对提高国产半喂入收割机的质量起到了非常重要的推动作用。项目实施企业的试验样机，也确实基本上达到了验收要求，但是销售给农民的产品离这一指标还有相当的距离。使用可靠性除了生产厂服务、用户培训、用户的实际使用水平等影响因素外，产品的可靠性设计是最主要的环节。 现在回过头来看已经走过的路，在测绘模仿设计阶段，不可避免的对国外样机要照搬照抄。但更主要的应是结合国情、厂情在消化吸收的基础上进行改进提高。例如割台部件，传动机构复杂，空间尺寸难以保证定位，其故障率占整机故障的60%左右。因此割台架的刚性非常重要。我们在99年就对割台架进行了大改动，以提高刚度为目的，同时简化了结构，简化了工艺。结果是尽管重量增加了几公斤，但对提高整个割台的刚性起了很大的作用， 理论上，焊接强度不会低于钢结构的本体强度，但这是有条件的，即材质保证、好的焊接条件和焊接技术。言外之意，如果没有这些条件，其可靠性是随操作工的技术而变的，是不稳定的。在这方面我们走过弯路。例如一次搅龙端部刮板，日本样机是焊接的，我们初次设计也是焊接件。使用结果是不少比例的刮板脱焊落在搅龙槽内，打坏搅龙。后来根据使用情况改为螺栓连接件，不仅提高了可靠性，而且便于刮板磨损后更换，延长了搅龙的使用时间。上述这些结构影响了多家生产企业，甚至外资企业。 可靠性设计还体现在工艺上和外协外购件的质量控制上。工艺是设计水平的体现和保证。生产企业的差异常常表现在工艺水平上的高低。同样，不难想象，即使是很高的设计水平，用Q235材料做刀架的割刀和搅龙轴也无助于提高使用寿命和可靠性。 提高国产半喂入收割机的使用可靠性是个沉重的话题，还要走艰难的路。这条路走不下去，或走不好，开发、试制均将是只开花不结果，对企业不仅不会产生效益，而且大量的前期投入付之东流。 没有人不知道搞半喂入收割机风险很大，但很多人都清楚该产品巨大的市场潜力，很多人都清楚社会化生产条件已将成熟，主机生产的利润空间有多大。这就是吸引了而且还会吸引更多的企业加入到这一行业的根本原因。现在的问题是，我们这一行业还没有从根本上解决使用可靠性，但许多零部件的生产和流通已进入了低质量、低成本的恶性竞争怪圈。这并不是危言耸听，而是希望有关部门和企业高度重视，唯有如此国产半喂入收割机才能与国外品牌机抗衡，才能争得市场的半壁江山。 (end)

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