農業機械設備故障診斷及修復措施分析

舒華云

（辰溪縣田灣鎮農業綜合服務中心，湖南 懷化 419500）

在農業機械設備的使用過程中，故障診斷與修復較為關鍵。隨著我國農業現代化的推進、農業機械化程度的提升，對設備的依賴性得到了增強，但同時也產生了更復雜的維護要求。因此，研究和探討農業機械設備故障的快速診斷方法及有效的修復措施，對于保障農業生產的順利進行具有重要意義。

1 農業機械設備常見故障類型

1.1 發動機性能故障

農業機械的發動機故障通常涉及幾個關鍵方面。首先，啟動問題，這可能是由電池電量不足、起動機故障或點火系統問題造成的。例如，燃油供應不足會導致發動機無法達到最佳工作狀態。再者，發動機過熱問題，這可能是由冷卻系統故障（如冷卻液不足或散熱器堵塞）、機油不足或者發動機過載引起的。例如，冷卻系統故障會導致發動機溫度過高，從而導致發動機出現損壞的現象。

1.2 傳動系統問題

傳動系統作為農業機械的核心部分，其性能直接影響機械的工作效率和穩定性。其中，換擋困難是常見的故障之一，其主要是由變速箱內部零件所出現的磨損、損壞而引發。例如，齒輪在長期使用或缺乏適當的維護時可能出現磨損，這會導致換擋時阻力增大，進而影響整個傳動系統的正常運作。除此之外，軸承的損壞也是導致換擋困難的常見原因，因為損壞的軸承會增加內部摩擦，使得齒輪轉動不順暢。此外，異響通常是因為齒輪間隙過大或潤滑不足，而機械無法移動可能是由傳動鏈條斷裂或離合器故障所引起。

1.3 液壓系統故障

1.3.1 油液污染與系統阻塞

油液污染是導致液壓系統故障的主要原因之一。污染物質如灰塵、金屬碎片或水分等混入其中，會嚴重影響液壓油的性能。這些污染物不僅可能導致關鍵部件如液壓泵和閥門的磨損，還可能引起管道和過濾器的阻塞，而阻塞會降低液壓系統的效率，導致力量輸出不足和響應遲緩。例如，過濾器的堵塞可能會限制油液流動，造成操作上的不穩定和失效。

1.3.2 密封件磨損與油液泄漏

隨著時間的推移，密封件可能因為物理磨損、油液腐蝕或溫度變化而失效。若出現損壞情況，則會導致油液泄漏，而這種情況的發生嚴重減少了系統內的液壓油量，且降低了系統的壓力，進而影響整個機械的性能。例如，液壓缸的泄漏可能導致起重或推動力度不足，影響作業效率[1]。

2 農業機械設備故障診斷技術

2.1 視覺和聲音檢查

2.1.1 外觀異常檢測

在視覺檢查中，重點是尋找機械外觀上的不尋常跡象。例如，發動機和液壓系統的外部檢查可以揭示油漬或泄漏，這可能表明泄漏點的大小在1 mm～2 mm 直徑范圍內，是由于密封件磨損或損壞造成的。另外，檢查輪胎磨損模式，不均勻的磨損可能表明輪胎壓力不正常，通常輪胎壓力應維持在標準范圍內，比如30 PSI～35 PSI。涂裝褪色或銹蝕通常出現在機器使用超過5 年的部件上，表示可能存在潛在的結構問題。此外，觀察液壓管路和接頭，若發現任何不尋常的彎曲或磨損跡象，通常是長期使用（超過1 000 h）的結果，均有可能導致性能下降。

2.1.2 聲音異常分析

聲音檢查側重于識別異常的噪音，這些通常是內部故障的早期警告信號。例如，發動機運行時的敲擊聲可能表明活塞或連桿軸承出現問題，此外，該敲擊聲在發動機轉速達到1 500 r/min～2 000 r/min 時最為明顯。需注意的是，若變速箱發出嘎吱聲，則有可能是因為齒輪磨損或潤滑不足，在切換到第2 或第3 擋時最為明顯。液壓泵發出尖叫聲可能是因為油液污染或空氣混入系統，這種聲音在系統壓力達到2 000 PSI～3 000 PSI時尤為明顯。通過對這些聲音的仔細分析，可以對潛在的故障有一個初步的判斷[2]。

2.2 電子診斷工具

2.2.1 故障代碼讀取與分析

現代農業機械通常配備有先進的電子控制系統，這些系統能夠通過自診斷功能生成故障代碼。使用專業的診斷工具，如OBD-II 掃描器，技術人員可以接入機械的電子系統，讀取存儲的故障代碼。這些代碼通常由字母和數字組成，如“P0301”，表明特定的故障區域和問題類型。例如，“P”代表動力系統問題，“0301”可能指示某個特定氣缸的點火問題。通過解讀這些代碼，維修人員可以快速地識別問題源頭，例如傳感器失效、電路斷路或電子控制單元（ECU）故障。這種方法比傳統的試錯方法更高效，可以節省大量的診斷時間。

2.2.2 高級實時數據監控與分析

在農業機械的電子診斷中，實時數據監控是一種高級且精確的技術。這不僅涉及基礎數據如發動機轉速和溫度，還包括更復雜的參數，如燃油壓力、空氣流量、ECU 數據、排放控制系統狀態等。通過專業的診斷軟件，技術人員能夠獲取這些數據的實時讀數，并進行深入分析。例如，通過監測燃油系統的壓力，可以在壓力異常時及時識別出可能的燃油泵故障或燃油濾清器堵塞。類似地，空氣流量傳感器的數據可以幫助檢測進氣系統的問題，如氣流阻塞或傳感器故障等。

2.3 壓力和溫度測量

2.3.1 液壓系統壓力測試

在農業機械的維護和故障診斷中，可應用專用的壓力測試儀器，如數字式壓力計或傳統的壓力表，技術人員測量液壓系統的工作壓力，并與制造商提供的標準壓力值進行比較。例如，一個典型的液壓系統可能需要維持在2 000 PSI～3 000 PSI 的壓力范圍內以保證正常運行。如果測量結果顯著低于或高于這個范圍，這可能代表泵存在效率問題、泄漏或是控制閥的故障。

2.3.2 發動機和冷卻系統溫度監測

對于農業機械而言，發動機的溫度監測是檢測過熱問題和冷卻系統故障的關鍵。使用溫度計或紅外熱像儀，技術人員可以測量發動機各部件的表面溫度以及冷卻液的溫度。正常工作的農業機械發動機通常維持在80 ℃～90 ℃的溫度范圍內。如果溫度超過這個范圍，特別是在高負荷工作條件下，這可能表明冷卻系統的散熱效率不足或冷卻液量不足。通過精確測量并分析溫度數據，技術人員能夠及時發現潛在的過熱問題，并采取相應的維護措施，可延長發動機使用壽命。

3 農業機械設備故障修復措施

3.1 解決發動機性能故障

3.1.1 啟動問題的處理

當發動機出現啟動困難時，首先檢查電池電壓是否充足，電壓應至少達到12.6 V。若電壓不足，需充電或更換電池。接著檢查起動機和點火系統是否正常。對于點火系統問題，應更換損壞的火花塞或檢查點火線圈。若起動機有故障，可能需要更換或修理。此外，還應確保燃油系統無堵塞，清潔或更換燃油濾清器，檢查燃油泵是否正常工作。

3.1.2 功率下降的解決方案

發動機功率下降可能由多種因素引起。首先，檢查空氣濾清器是否堵塞，一般建議每250 h更換一次，或者在可見的污垢和積聚物出現時立即更換。接著檢查燃油系統，包括燃油濾清器（建議每500 h 更換一次）和噴油嘴，確保沒有堵塞或磨損。噴油嘴的正確噴射壓力通常為1 400 PSI～2 200 PSI。其次，發動機內部磨損如活塞環和氣缸壁也需要檢查，這些部件的磨損會直接影響壓縮率和發動機效率。定期檢查和調整發動機，確保點火時機符合制造商的規定。此外，確保渦輪增壓器（如果有的話）正常工作，渦輪增壓器的不良性能會顯著影響功率輸出。

3.1.3 過熱問題的處理

發動機過熱屬于嚴重的問題，需要立即處理。首先檢查冷卻液水平，應在散熱器的“最大”和“最小”標記之間。如有必要，應添加或更換冷卻液；建議使用制造商推薦的類型，以保持最佳性能。檢查散熱器是否有堵塞或泄漏，清潔散熱器翅片以保持空氣流暢，每500 h 進行一次徹底清潔是理想狀態。水泵的正常運行至關重要，應確保其有效地循環冷卻液；如果發現水泵有任何異常聲音或泄漏問題，應立即更換。檢查冷卻風扇和熱傳感器，確保它們在適當溫度下正常工作，通常為90 ℃～100 ℃。定期清理發動機周圍區域的灰塵和雜物，以優化散熱效果[3]。

3.2 解決傳動系統問題

3.2.1 換擋困難與噪音的處理

面對換擋困難和傳動系統噪音等問題，首先應檢查變速箱油的水平和狀態。變速箱油應在檢查窗的“最低”和“最高”標記之間，且應每2 000 h 或至少每兩年更換一次[4]。若油液顏色變黑或有燃燒味，應立即更換。接下來，檢查齒輪和軸承的磨損情況，齒輪間隙應控制在0.1 mm～0.5 mm。對于齒輪的噪音問題，可能需要調整或更換齒輪。檢查并調整離合器的游隙，通常離合器踏板的自由行程應在2.5 cm～3.5 cm。如果存在噪音問題，還需檢查軸承和聯軸器的磨損情況，如有必要則進行更換[5]。

3.2.2 驅動軸和離合器的維修

驅動軸和離合器的故障會嚴重影響農業機械的傳動效率。檢查驅動軸是否有彎曲或斷裂，常規檢查周期為500 h。萬向節和軸承的磨損也是關鍵檢查點，這些部件的潤滑間隔通常為100 h～150 h。對于離合器，檢查離合器盤片的磨損情況，正常的盤片厚度應在8 mm～12 mm。如果磨損嚴重，則需要更換新的離合器盤片。此外，檢查壓力板和釋放軸承，確保它們的運動順暢且無異常噪音[6]。

3.2.3 變速箱和傳動鏈的保養

變速箱油應定期更換，建議每2 000 h 或兩年更換一次，同時檢查變速箱油過濾器。傳動鏈的張緊度是關鍵，應保持在制造商推薦的范圍內，通常為1.5 cm～2.5 cm 的自由撓度。過松或過緊的鏈條都可能導致磨損加速和效率降低。傳動鏈的清潔和潤滑也不容忽視，建議每100 h～150 h 進行一次清潔和潤滑。對于變速箱內部的齒輪和軸承，建議每年進行一次檢查，以及時發現磨損或損壞的跡象[7]。

3.3 解決液壓系統故障

3.3.1 油液污染與系統阻塞的處理

液壓系統中油液的污染和阻塞是常見的故障原因。首先，檢查液壓油的清潔度和水平。液壓油應定期更換，通常建議每1 000 h更換一次，或根據油液樣本分析的結果，使用高質量的液壓油，其ISO 清潔度等級應達到ISO 4406:1999 標準中的18/16/13 級或更低[8]。如果發現油液有雜質或變質，應立即更換。同時，檢查所有液壓過濾器，并按推薦周期更換，通常是500 h～1 000 h。清理或更換堵塞的過濾器和閥門，確保液壓流體暢通無阻[9]。此外，檢查液壓管路和接頭，如有磨損或損壞應及時更換，以防止出現泄漏的問題。

3.3.2 密封件磨損與油液泄漏的處理

針對密封件磨損和油液泄漏問題，需進行定期檢查，在此應檢查所有密封件和軟管，并關注高壓和高溫區域的部件。密封件的磨損或損壞通常會導致液壓油泄漏，影響系統性能。對于可疑的泄漏區域，使用紫外線染料和黑光燈可以幫助快速定位泄漏源。更換任何損壞或磨損的密封件，確保使用與原廠規格相匹配的替換件[10]。此外，檢查液壓缸和活塞桿的磨損情況，如有必要，應進行研磨或更換。保持系統的清潔和密封完好，是預防泄漏和維持系統效率的關鍵。

4 結語

綜上所述，農業機械的故障診斷和修復是確保農業生產順利進行的關鍵。通過對故障類型的細致分析和相應維修措施的探討，本文為農業機械的維護工作提供了重要的指導。實施這些診斷和修復策略，不僅能夠提升機械的運行效率，還能延長設備的使用壽命，從而為現代農業生產提供可靠的技術支持。