國產半喂入收割機的技術進步和可靠性設計

2000年後，國產半喂入收割機的發展進入了新時期，這主要體現在二個方面：第一，生產廠家猛增，至今已經試製成功和正在開發的企業已超過13家。儘管絕大多數廠至今還處於小批生產階段，還沒有形成規模，當然也還沒取得真正意義上的贏利，但是與KUBOTA、YANMAR獨資企業相比，與其他進口收割機相比，國產收割機有其無法比擬的低成本優越，可以預料，再過二、三年國產收割機的市場佔有率將會不斷上升。第二，零部件的社會化生產已經基本形成，質量水平在不斷提高。尤其是發動機、HST、變速箱等重要部件的國產化已基本形成，國內企業基本可以不受國外企業的牽制。這些都是值得高興的，能有如此大的前進步伐，不容易，是整個行業努力的結果，也是市場經濟扛杆的作用，儘管如此，我們不能不看到，也不能不承認，在與進口收割機和外資企業生產的收割機相比，國產收割機至少目前仍處於絕對的競爭劣勢，要改變這一局面，還有許多技術需要學習，還有許多困難需要克服。

幾年前，我國的半喂入收割機的設計還處於測繪模仿設計階段。隨着各生產企業的技術進步，目前已開始走出模仿設計，開始在重要部件進行有針對性的改進，例如王嶽博士主持的國家課題的高地隙多功能底盤，三聯收割機廠的脱粒能力和清選能力的加大，星光收割機廠的全喂入機底盤的移植應用，均説明了我們在半喂入收割機設計領域的進步。

1．發動機國產化的普遍成功。應該説半喂入收割機對發動機的要求是苛刻的，在佈置空間小，工作負荷大，散熱條件差的情況下，連續工作時間長，特別是在半喂入收割機上，發動機部位保養、維修工作難以展開，一旦出現故障，整機停在田裏動彈不得，對時間就是金錢的機手來説肯定是冤聲連天。因此九五國家攻關項目中，把發動機國產化作為第一大內容來抓。期間，上海內燃機研究所和武進柴油機廠在水冷卻系統、機油冷卻系統和整機配置上做了許多工作，取得了突破性的進展，這些發動機至今使用已5-6年，經過大修後，技術狀態還是良好。

半喂入收割機批量使用國產發動機，從真正意義上説是湖州星光收割機廠，泰州鋒陵收割機廠和南通聯農收割機廠等廠邁出了實質性的步伐，他們移植全喂入收割機的發動機配置經驗，利用原有的外協採購和質量管理網絡，取得了許多成功的經驗。

半喂入收割機配置國產發動機，除了能大幅降低生產成本外，還能極大地方便用户的維修甚至更換。許多使用多年的進口收割機，如KUBOTA、YANMAR、東洋等機型，發動機性能老化，已不能工作，更換新的進口發動機，要3.7萬元左右。即使大修，費用也要1萬元左右，如此昂貴的費用，對機手確實是沉重的負擔。為了減輕機手的這種負擔，江蘇省農機局責成並支持我們無錫阪工業機電有限公司，延用九五攻關成果，借鑑別人的經驗，開展用國產發動機替換進口發動機的維修業務。2年多來。我們先後更換了100多台半喂入收割機的進口發動機，效果很好，影響已涉及江蘇、浙江、安徽、河南等地，為機手節省了許多費用。

但目前半喂入收割機上配置的國產發動機，還是低水平的，只是基本上解決了使用的可靠性問題，在性能配置上還有許多問題值得研究。為解決發動機開鍋問題，水冷卻系統普遍容量過大，當拆去水温調節器或水温調節器失靈常開時，發動機工作水温過低現象十分普遍；同時目前所配的發動機，大多沒有從半喂入收割機的工作要求出發調整發動機的外特性曲線，只是在聯接部位如底座聯接、飛輪聯接上做了一些相應的改動。

2．HST的生產和使用取得突破性進展。HST是半喂入收割機中加工精度要求最高的部件之一。在國產半喂入收割機開發初期，無錫太湖廠曾受制於外國公司，不得已我們當時設計了機械組合式專用齒輪箱。因此HST的國產化也是九五攻關的重要內容和重要成果。航天航空部貴陽501廠已在2000年就開始批量生產與洋馬系列收割機配套的HST4001系列，與久保田系列收割機配套的HST4003系列，501廠的技術力量和生產設備與日本、韓國的相關企業相比毫不遜色，只是由於經驗相對少些，在開發過程中走過些彎路。

根據我公司代理銷售和維修情況來看，501廠的HST在總體上已達到韓國產品的水準，尤其是HST4003系列，使用反映普遍較好，我建議501廠下一步在擴大品種的同時，重點應集中在延長使用壽命上。

3.改進脱粒部件，提高脱粒性能。半喂入收割機工作的核心部件是脱粒機，脱粒機的作業能力和性能決定了整機的生產率和性能水平，KUBOTA的廣告詞對這一觀點作了很好的表述。日本和韓國的產品進入中國後，多經歷了不適應和改進的過程。現在很多用户認為KUBOTA收割機好，除了宣傳廣告因素外，該收割機主滾筒長，凹板篩面積大確實有利於提高作業能力，但YANMAR收割機二次復脱、揉搓功能也是其宣傳的亮點，強調了其帶柄率、破碎率、清潔度等作業性能的優越。我們認為確實這二種機型在脱粒部件的結構設計上各有千秋。能否採眾家之長，走自己的路，實踐證明是可行的。

2000年我們開始嘗試改進，針對不足又在2003年做了大的修改以進一步完善提高。結果是令人滿意的。在改進過程中，我們避開了KUBOTA的有關專利，繼承了YANMAR型脱粒機二次復脱的結構佈置及工藝性好的優點，加長了主滾筒長度，增加了凹板篩有效面積，增加了下本體和振動篩的長度和寬度，既使脱粒部件的工作能力和作業性能上升了一大步，又很好解決了振動平衡問題。

4．可靠性設計是提高整機可靠性的關鍵一步。九五攻關項目中的最重要一條驗收指標是可靠性係數要超過90%。攻關項目的實施對提高國產半喂入收割機的質量起到了非常重要的推動作用。項目實施企業的試驗樣機，也確實基本上達到了驗收要求，但是銷售給農民的產品離這一指標還有相當的距離。使用可靠性除了生產廠服務、用户培訓、用户的實際使用水平等影響因素外，產品的可靠性設計是最主要的環節。

現在回過頭來看已經走過的路，在測繪模仿設計階段，不可避免的對國外樣機要照搬照抄。但更主要的應是結合國情、廠情在消化吸收的基礎上進行改進提高。例如割台部件，傳動機構複雜，空間尺寸難以保證定位，其故障率佔整機故障的60%左右。因此割台架的剛性非常重要。我們在99年就對割台架進行了大改動，以提高剛度為目的，同時簡化了結構，簡化了工藝。結果是儘管重量增加了幾公斤，但對提高整個割台的剛性起了很大的作用，

理論上，焊接強度不會低於鋼結構的本體強度，但這是有條件的，即材質保證、好的焊接條件和焊接技術。言外之意，如果沒有這些條件，其可靠性是隨操作工的技術而變的，是不穩定的。在這方面我們走過彎路。例如一次攪龍端部刮板，日本樣機是焊接的，我們初次設計也是焊接件。使用結果是不少比例的刮板脱焊落在攪龍槽內，打壞攪龍。後來根據使用情況改為螺栓連接件，不僅提高了可靠性，而且便於刮板磨損後更換，延長了攪龍的使用時間。上述這些結構影響了多家生產企業，甚至外資企業。

可靠性設計還體現在工藝上和外協外購件的質量控制上。工藝是設計水平的體現和保證。生產企業的差異常常表現在工藝水平上的高低。同樣，不難想象，即使是很高的設計水平，用Q235材料做刀架的割刀和攪龍軸也無助於提高使用壽命和可靠性。

提高國產半喂入收割機的使用可靠性是個沉重的話題，還要走艱難的路。這條路走不下去，或走不好，開發、試製均將是隻開花不結果，對企業不僅不會產生效益，而且大量的前期投入付之東流。

沒有人不知道搞半喂入收割機風險很大，但很多人都清楚該產品巨大的市場潛力，很多人都清楚社會化生產條件已將成熟，主機生產的利潤空間有多大。這就是吸引了而且還會吸引更多的企業加入到這一行業的根本原因。現在的問題是，我們這一行業還沒有從根本上解決使用可靠性，但許多零部件的生產和流通已進入了低質量、低成本的惡性競爭怪圈。這並不是危言聳聽，而是希望有關部門和企業高度重視，唯有如此國產半喂入收割機才能與國外品牌機抗衡，才能爭得市場的半壁江山。