Mur poros utama penghancur kerucut, pengencang penting di bagian atas atau bawah poros utama, mengamankan komponen-komponen seperti bantalan poros utama, bushing eksentrik, dan kerucut bergerak. Fungsi utamanya meliputi fiksasi aksial (mencegah perpindahan akibat getaran dan beban), transfer beban (mendistribusikan beban aksial hingga ratusan kilonewton), penyesuaian beban awal bantalan, dan pencegahan kontaminasi.
Secara struktural, ini adalah pengikat tugas berat yang besar dengan profil silinder atau heksagonal, terdiri dari badan mur (baja paduan kekuatan tinggi 42CrMo/35CrMo atau baja cor ZG35CrMo), ulir internal (toleransi kelas 6H, pitch kasar M30–M100), mekanisme penguncian (slot pengunci, antarmuka meruncing, lubang sekrup set), permukaan aplikasi torsi, alur segel, dan bahu/flensa.
Untuk mur berukuran besar (diameter luar >300 mm), proses pengecoran meliputi pemilihan material (ZG35CrMo), pembuatan pola (dengan kelonggaran penyusutan), pencetakan (pasir hijau atau pasir resin), peleburan dan penuangan (suhu dan laju alir terkontrol), pendinginan dan pengocokan, serta perlakuan panas (normalisasi dan tempering). Proses pemesinan meliputi pemesinan kasar, pemesinan ulir, pemesinan fitur pengunci, perlakuan panas untuk pengerasan (ulir yang dikeraskan dengan induksi hingga HRC 45–50), pemesinan akhir, dan perlakuan permukaan.
Kontrol kualitas meliputi pengujian material (komposisi kimia dan kekerasan), pemeriksaan dimensi (CMM dan pengukur ulir), pengujian integritas struktural (MPT dan UT), pengujian fungsional (uji torsi dan getaran), dan pengujian kinerja seal. Hal ini memastikan mur poros utama terpasang dengan andal, memungkinkan pengoperasian cone crusher yang stabil di bawah beban berat dan getaran tinggi.
Pengenalan Rinci Komponen Mur Poros Utama Cone Crusher
1. Fungsi dan Peran Mur Poros Utama
Mur poros utama penghancur kerucut (juga dikenal sebagai mur spindel atau mur penahan poros) adalah pengencang penting yang terletak di ujung atas atau bawah poros utama, berfungsi untuk mengamankan komponen-komponen penting seperti bantalan poros utama, bushing eksentrik, atau kerucut bergerak. Fungsi utamanya meliputi:
Fiksasi Aksial: Mengunci poros utama ke bushing eksentrik atau rumah bantalan, mencegah perpindahan aksial yang disebabkan oleh getaran frekuensi tinggi dan beban bolak-balik selama penghancuran.
Transfer Beban: Mendistribusikan beban aksial (hingga ratusan kilonewton) dari kerucut yang bergerak dan poros utama ke sistem bantalan, memastikan transmisi gaya yang seimbang.
Penyesuaian Beban Awal Bantalan: Bekerja dengan shim atau ring untuk mengatur beban awal yang optimal untuk bantalan poros utama, mengurangi permainan dan meningkatkan stabilitas putaran.
Pencegahan Kontaminasi: Membuat segel dengan poros utama dan komponen yang berdekatan untuk menghalangi debu, partikel bijih, dan kelembapan memasuki sistem bantalan, sehingga memperpanjang masa pakai.
Mengingat perannya dalam lingkungan beban tinggi dan getaran tinggi, mur poros utama harus memiliki kekuatan tarik tinggi, tahan benturan, dan kinerja anti-kendur.
2. Komposisi dan Struktur Mur Poros Utama
Mur poros utama adalah pengikat besar dan tugas berat dengan profil silinder atau heksagonal, yang menampilkan komponen utama dan detail struktural berikut:
Badan KacangBagian struktur utama, biasanya terbuat dari baja paduan berkekuatan tinggi (misalnya, 42CrMo atau 35CrMo) dengan desain padat atau berongga. Diameter luarnya berkisar antara 150 mm hingga 600 mm, dengan ketebalan dinding 20–50 mm, tergantung pada model penghancur.
Benang InternalUlir presisi (metrik atau inci) yang disambungkan dengan ulir luar poros utama. Ulirnya seringkali bernada kasar (M30–M100) untuk menahan beban aksial tinggi, dengan toleransi kelas 6H untuk kesesuaian yang rapat.
Mekanisme Penguncian: Fitur untuk mencegah kendor akibat getaran, seperti:
Slot Pengunci: Alur melingkar pada permukaan luar mur yang sejajar dengan baut pengunci pada bushing eksentrik, membatasi putaran.
Antarmuka Meruncing: Dudukan berbentuk kerucut pada salah satu ujungnya yang menyatu dengan tirus yang sesuai pada poros utama atau bantalan, meningkatkan cengkeraman di bawah beban.
Atur Lubang Sekrup: Lubang berulir radial untuk sekrup set yang menekan poros utama, menciptakan penguncian berbasis gesekan.
Permukaan Aplikasi Torsi: Profil luar heksagonal atau penggerak persegi pada permukaan atas, yang memungkinkan torsi diterapkan melalui kunci pas atau alat hidrolik selama pemasangan dan pelepasan.
Alur Segel: Alur melingkar pada permukaan dalam atau luar yang menaungi cincin-O atau paking, meningkatkan penyegelan dengan komponen yang berdekatan.
Bahu atau Flange: Proyeksi radial pada satu ujung yang berfungsi sebagai penghenti, membatasi kedalaman pemasangan mur dan memastikan posisi yang tepat relatif terhadap bantalan.
3. Proses Pengecoran untuk Mur Poros Utama
Untuk mur poros utama berukuran besar (diameter luar >300 mm), pengecoran merupakan metode manufaktur yang efisien untuk mencapai bentuk yang kompleks:
Pemilihan Material:
Baja cor berkekuatan tinggi (ZG35CrMo) dipilih karena sifat mekaniknya yang unggul: kuat tarik ≥700 MPa, kuat luluh ≥500 MPa, dan ketangguhan impak ≥35 J/cm². Baja ini menawarkan kemampuan mesin dan pengerasan yang baik, cocok untuk aplikasi menahan beban.
Pembuatan Pola:
Pola presisi dibuat menggunakan kayu, busa, atau resin cetak 3D, yang meniru diameter luar mur, ulir internal (yang disederhanakan), fitur pengunci, dan flensa. Kelonggaran penyusutan (1,5–2%) ditambahkan, dengan kelonggaran yang lebih besar untuk bagian berdinding tebal.
Pola tersebut mencakup inti untuk membentuk lubang internal, memastikan keakuratan dimensi diameter akar ulir.
Cetakan:
Cetakan pasir hijau atau cetakan pasir berikat resin disiapkan, dengan pola diposisikan untuk membentuk bentuk luar dan inti lubang bagian dalam. Rongga cetakan dilapisi dengan cairan tahan api untuk meningkatkan permukaan akhir dan mencegah masuknya pasir.
Mencair dan Menuang:
Baja cor dilelehkan dalam tungku busur listrik pada suhu 1520–1560°C, dengan komposisi kimia dikontrol menjadi C 0,32–0,40%, Cr 0,8–1,1%, dan Mo 0,15–0,25% untuk menyeimbangkan kekuatan dan ketangguhan.
Penuangan dilakukan pada suhu 1480–1520°C menggunakan sendok sayur, dengan laju aliran yang stabil untuk menghindari turbulensi dan memastikan pengisian cetakan secara menyeluruh, terutama pada fitur penguncian yang rumit.
Pendinginan dan Pengocokan:
Pengecoran didinginkan dalam cetakan selama 48–72 jam untuk mengurangi tekanan termal, kemudian dihilangkan dengan getaran. Residu pasir dibersihkan menggunakan shot blasting (pasir baja G25), sehingga mencapai kekasaran permukaan Ra25–50 μm.
Perlakuan Panas:
Normalisasi (850–900°C, didinginkan udara) menyempurnakan struktur butiran, diikuti oleh tempering (600–650°C) untuk mengurangi kekerasan hingga 180–230 HBW, meningkatkan kemampuan mesin.
4. Proses Pemesinan dan Manufaktur
Pemesinan Kasar:
Cetakan kosong dipasang pada mesin bubut CNC untuk memproses diameter luar, permukaan flensa, dan permukaan atas/bawah, dengan kelonggaran finishing 2–3 mm. Dimensi-dimensi penting (misalnya, tinggi mur, ketebalan flensa) dikontrol hingga ±0,2 mm.
Pemesinan Ulir:
Ulir internal dipotong kasar menggunakan tap ulir atau mesin penggilingan ulir CNC, memastikan diameter pitch berada dalam kisaran 0,5 mm dari ukuran akhir. Untuk mur berukuran besar, alat pembuat ulir satu titik digunakan untuk membuat profil ulir.
Pemesinan Fitur Penguncian:
Alur pengunci digiling ke permukaan luar menggunakan mesin penggilingan CNC, dengan toleransi kedalaman (±0,1 mm) dan jarak seragam (±0,5 mm) di sekeliling lingkar mur.
Lubang sekrup set dibor dan disadap dengan toleransi kelas 6H, dengan tegak lurus (±0,1 mm/100 mm) relatif terhadap sumbu mur untuk memastikan keterikatan yang tepat dengan poros utama.
Perlakuan Panas untuk Pengerasan:
Permukaan ulir mur dan area penahan beban dikeraskan secara induksi hingga kedalaman 1–3 mm, mencapai kekerasan permukaan HRC 45–50 untuk meningkatkan ketahanan aus dan kekuatan ulir.
Tempering pada suhu 200–250°C menghilangkan tegangan sisa, mencegah retak selama pemesinan akhir.
Pemesinan Akhir:
Ulir internal diselesaikan dengan mesin sesuai toleransi kelas 6H menggunakan keran ulir presisi atau penggiling, memastikan sisi ulir halus dan diameter pitch yang benar untuk kesesuaian yang tepat dengan poros utama.
Antarmuka yang meruncing (jika berlaku) digiling dengan toleransi sudut (±0,1°) dan kekasaran permukaan Ra1,6 μm, memastikan segel yang rapat dengan poros utama.
Permukaan aplikasi torsi (profil heksagonal) diselesaikan dengan mesin untuk mencapai kerataan (≤0,05 mm/m) dan toleransi dimensi (±0,1 mm) untuk pemasangan kunci pas yang aman.
Perawatan Permukaan:
Permukaan luar mur dilapisi cat antikarat atau pelapisan seng (ketebalan 5–8 μm) untuk menahan korosi. Ulirnya diberi perlakuan anti-seize compound berbahan dasar molibdenum disulfida untuk memudahkan pemasangan dan mencegah lecet.
5. Proses Pengendalian Mutu
Pengujian Material:
Analisis komposisi kimia (spektrometri) mengonfirmasi bahwa paduan tersebut memenuhi standar (misalnya, ZG35CrMo: C 0,32–0,40%, Cr 0,8–1,1%).
Pengujian kekerasan (Rockwell) memastikan permukaan ulir memiliki kekerasan HRC 45–50, sedangkan kekerasan inti adalah HRC 25–35 untuk ketangguhan.
Pemeriksaan Akurasi Dimensi:
Mesin pengukur koordinat (CMM) memeriksa parameter utama: diameter ulir (±0,03 mm), diameter luar (±0,1 mm), dan posisi slot pengunci.
Pengukur ulir (pengukur cincin) memverifikasi kecocokan dengan ulir poros utama, memastikan pemasangan yang mulus tanpa permainan atau ikatan yang berlebihan.
Pengujian Integritas Struktural:
Pengujian partikel magnetik (MPT) mendeteksi retakan permukaan pada ulir, slot pengunci, dan akar flensa, dengan cacat apa pun yang panjangnya kurang dari 0,5 mm mengakibatkan penolakan.
Pengujian ultrasonik (UT) dilakukan pada mur besar untuk memeriksa cacat internal (misalnya, pori-pori penyusutan) di area penahan beban.
Pengujian Fungsional:
Pengujian torsi: Mur dipasang pada poros utama uji dan dikencangkan hingga 120% dari torsi terukur, dengan pemeriksaan pasca uji tidak menunjukkan adanya deformasi ulir atau pengelupasan.
Pengujian getaran: Mur mengalami getaran 10–500 Hz selama 2 jam, tanpa kelonggaran yang terukur (rotasi ≤0,01 mm) yang terdeteksi menggunakan kunci torsi.
Pengujian Kinerja Segel:
Untuk mur dengan alur segel, dipasang cincin-O, dan rakitan diuji tekanan dengan udara (0,2 MPa) untuk memastikan tidak ada kebocoran, guna memverifikasi pencegahan kontaminasi yang efektif.
Melalui proses manufaktur dan kontrol kualitas ini, mur poros utama mencapai kekuatan, presisi, dan keandalan yang diperlukan untuk mengamankan komponen penting penghancur kerucut, memastikan operasi yang stabil di bawah beban berat dan kondisi getaran tinggi dalam aplikasi penambangan dan pemrosesan agregat.
