Poros Utama Mesin Penggiling Bola

Pengenalan Terperinci, Proses Pembuatan, dan Proses Inspeksi Poros Ball Mill

I. Fungsi dan Karakteristik Struktur Poros Penggiling Bola

• Transmisi torsi: Meneruskan torsi keluaran motor melalui reduktor ke silinder, menggerakkan silinder untuk berputar (kecepatan putaran: 15-30 rpm);

• Daya dukung beban: Mampu menahan total berat silinder, media penggilingan (bola baja) dan material (hingga ribuan ton untuk penggiling bola besar);

• Sambungan penyegelan: Bekerja sama dengan perangkat penyegelan pada lubang pemasukan dan pengeluaran untuk mencegah kebocoran material.

• Bentuk: Silinder berongga bertingkat (struktur berongga mengurangi berat), dengan poros (bantalan yang sesuai) di kedua ujung dan sambungan baut flensa dengan silinder di tengah;

• Dimensi: Diameter poros penggiling bola ukuran kecil dan menengah biasanya 300-800 mm, sedangkan yang besar dapat melebihi 1500 mm; panjangnya sesuai dengan silinder (2-10 m);

• Bahan: Membutuhkan kekuatan dan ketangguhan yang tinggi. Poros berukuran kecil dan menengah menggunakan Baja karbon berkualitas tinggi 45# (biaya rendah, kemampuan pengerjaan yang baik), sedangkan model besar atau tugas berat mengadopsi Baja struktural paduan 42CrMo (kekuatan tarik ≥ 800 MPa, ketahanan benturan ≥ 60 J/cm²).

II. Proses Pembuatan Poros Ball Mill (Mengambil Material 42CrMo sebagai Contoh)

1. Pra-perlakuan dan Penempaan Bahan Baku

• Pemilihan bahan bakuGunakan baja bulat 42CrMo dengan diameter 300-1800 mm, disertai sertifikasi material (komposisi kimia: C 0,38-0,45%, Cr 0,9-1,2%, Mo 0,15-0,25%);

• Proses penempaan:

• Pemanasan: Panaskan baja bulat dalam tungku gas alam hingga 1100-1150℃ (suhu austenitisasi) dan tahan selama 2-4 jam (disesuaikan dengan diameter);

• Penempaan: Mengadopsi penempaan bebas atau penempaan cetakan tekan hidrolik, dengan penempaan bertahap dan penarikan untuk memastikan rasio penempaan (rasio panjang-diameter) ≤ 3,5 dan menghilangkan porositas internal;

• Perlakuan pasca-penempaan: Dinginkan perlahan hingga 600℃ lalu dinginkan dengan udara untuk menghindari retak yang disebabkan oleh perbedaan suhu yang berlebihan; kendalikan toleransi penempaan pada 15-20 mm.

2. Perlakuan Panas (Proses Kunci yang Menentukan Sifat Mekanik)

• MenormalisasiPanaskan hingga 860-880℃, tahan selama 3 jam, lalu dinginkan dengan udara untuk menghaluskan butiran, menghilangkan tegangan tempa, dan mengurangi kekerasan hingga 220-250 HBW;

• Pendinginan dan penempaan:

• Pendinginan cepat: Panaskan hingga 840-860℃, tahan, lalu dinginkan dengan oli (laju pendinginan ≥ 50℃/s) untuk memastikan pengerasan inti;

• Penempaan suhu tinggi: Tahan pada suhu 580-620℃ selama 4 jam, kemudian dinginkan dengan udara untuk mencapai kekerasan akhir 280-320 HBW, menyeimbangkan kekuatan dan ketangguhan;

• Deteksi cacatLakukan pengujian ultrasonik (UT) 100% setelah pendinginan dan penemperan (sesuai dengan JB/T 4730.3 Level I), tanpa adanya retakan atau pengelupasan.

3. Pemesinan Kasar dan Semi-Finishing

• Pemesinan kasar:

• Pembubutan: Bubut lingkaran luar dan permukaan ujung pada mesin bubut lantai atau mesin bubut CNC, sisakan toleransi pemesinan 8-10 mm;

• Pengeboran dan pembubutan: Bubut lubang bagian dalam yang berongga (diameter 1/3-1/2 dari diameter poros) untuk menghilangkan area konsentrasi tegangan internal;

• Semi-finishing:

• Penyelesaian pembubutan: Bubut lebih lanjut bagian ujung jurnal dan flensa, sisakan toleransi penggerindaan 2-3 mm, dan buat meja proses pada jurnal (untuk penempatan selanjutnya);

• Penggilingan: Giling lubang sambungan flensa (terdistribusi merata di sekelilingnya, 8-32 lubang, diameter φ20-φ60 mm).

4. Pemesinan Presisi (Memastikan Akurasi Perakitan)

• Menggiling:

• Penggilingan jurnal: Giling jurnal yang sesuai dengan bantalan pada mesin gerinda silinder universal (toleransi IT6, kekasaran permukaan Ra ≤ 0,8 μm), pastikan silindrisitas ≤ 0,005 mm/m;

• Penggilingan permukaan ujung: Giling permukaan ujung flensa (kerataan ≤ 0,02 mm/m) untuk memastikan tegak lurus terhadap sumbu ≤ 0,01 mm/100 mm;

• Inspeksi presisiGunakan mesin pengukur koordinat untuk memeriksa dimensi utama (misalnya, diameter poros, ketebalan flensa) dengan deviasi yang terkontrol dalam ±0,02 mm;

• Perawatan permukaan: Perlakuan fosfat pada permukaan jurnal (untuk pencegahan karat), dan primer + lapisan atas pada permukaan yang tidak bersentuhan (ketebalan total ≥ 80 μm).

5. Inspeksi Akhir dan Perakitan Percobaan

• Pembersihan: Bersihkan minyak permukaan dan serbuk besi dengan solar;

• Perakitan percobaan: Lakukan perakitan awal dengan dudukan bantalan dan flensa silinder, periksa kesesuaian antara jurnal dan cincin dalam bantalan (interferensi 0,01-0,03 mm), dan tingkat posisi lubang sambungan flensa (≤ 0,1 mm).

III. Proses Inspeksi Poros Ball Mill

1. Inspeksi Bahan Baku dan Penempaan

• Analisis komposisi kimiaGunakan spektrometer pembacaan langsung untuk mendeteksi komposisi 42CrMo, pastikan kandungan Cr dan Mo berada dalam kisaran standar;

• Inspeksi kualitas penempaan:

• Makrostruktur: Uji etsa (larutan alkohol asam nitrat 10%), tanpa penyusutan, kerak, atau retakan yang diperbolehkan;

• Sifat mekanik: Ambil sampel tempa untuk uji tarik (kekuatan tarik ≥ 800 MPa, kekuatan luluh ≥ 600 MPa) dan uji impak (energi impak -20℃ ≥ 40 J).

2. Inspeksi Perlakuan Panas

• Pengujian kekerasanUkur kekerasan pada beberapa titik di bagian jurnal dan flensa dengan alat uji kekerasan Brinell, pastikan kekerasan 280-320 HBW (penyimpangan keseragaman ≤ 20 HBW);

• Struktur metalografiPeriksa struktur yang telah dipadamkan dan ditempa (sorbit yang ditempa, tingkat ≤ 3) tanpa karbida jaringan atau ferit bebas.

3. Inspeksi Akurasi Pemesinan

• Akurasi dimensi:

• Diameter jurnal: Diukur dengan mikrometer (toleransi IT6, misalnya, jurnal φ500 mm memungkinkan +0,03-+0,05 mm);

• Diameter lubang bagian dalam: Diukur dengan alat ukur dial internal, toleransi H8 (memastikan jarak bebas yang sesuai dengan pipa umpan);

• Toleransi geometris:

• Penyimpangan radial: Diukur pada mesin bubut presisi atau instrumen defleksi, ≤ 0,02 mm/m pada poros;

• Kelurusan: Terdeteksi dengan deviasi penuh ≤ 0,05 mm/m.

4. Inspeksi Produk Akhir

• Kualitas permukaan: Secara visual atau dengan pengujian penetran (PT) untuk memeriksa permukaan, tanpa goresan atau benjolan (kedalaman ≤ 0,5 mm);

• Tes keseimbangan dinamisUntuk poros dengan kecepatan putaran ≥ 30 rpm, lakukan pengujian keseimbangan dinamis (ketidakseimbangan ≤ 50 g·mm/kg);

• Uji hidrostatikLakukan uji hidrostatik 0,5 MPa pada lubang bagian dalam poros berongga, tanpa kebocoran selama 30 menit (untuk memastikan kinerja penyegelan).

IV. Ringkasan