Rangka bawah cone crusher, komponen struktural dasar, menopang seluruh rakitan, mendistribusikan beban ke fondasi, menampung komponen-komponen penting (bantalan dorong, soket poros utama), dan melindungi dari kontaminasi. Rangka ini menuntut kekakuan dan kekuatan yang tinggi.
Secara struktural, alat ini terdiri atas badan baja cor/besi ulet (500kg–5 ton) dengan rusuk penguat, dudukan bantalan dorong, dudukan soket poros utama, saluran pelumasan/pendinginan, flensa pondasi, port akses, dan permukaan penyegelan.
Pembuatannya melibatkan pengecoran pasir (pemilihan material, pembuatan pola, pencetakan, peleburan/penuangan) dengan perlakuan panas, diikuti oleh pemesinan (kasar dan presisi) dan perlakuan permukaan.
Kontrol kualitas mencakup pengujian material, pemeriksaan dimensi (CMM, pemindaian laser), pengujian integritas struktural (UT, MPT), pengujian kinerja mekanis, dan validasi perakitan, memastikannya memenuhi persyaratan kekuatan dan presisi untuk operasi tugas berat yang andal.
Pengenalan Rinci Komponen Rangka Bawah Cone Crusher
1. Fungsi dan Peran Rangka Bawah
Rangka bawah penghancur kerucut (juga dikenal sebagai rangka dasar atau rangka bawah) berfungsi sebagai komponen struktural dasar yang menopang seluruh rakitan penghancur. Fungsi utamanya meliputi:
Dukungan Struktural: Menahan beban semua komponen atas, termasuk rangka utama, bushing eksentrik, kerucut bergerak, dan cekung, serta beban dinamis yang dihasilkan selama penghancuran (hingga puluhan ribu kilonewton).
Distribusi Beban:Mentransmisikan beban statis dan dinamis ke fondasi penghancur, memastikan operasi yang stabil dan mencegah getaran yang berlebihan.
Perumahan Komponen: Menutup dan memposisikan bagian-bagian penting seperti bantalan dorong, soket poros utama, dan sistem pelumasan, menjaga keselarasan dan fungsinya.
Perlindungan Kontaminasi: Bertindak sebagai penghalang untuk mencegah debu, partikel bijih, dan kelembapan memasuki komponen internal, mengurangi keausan dan memperpanjang masa pakai.
Sebagai bagian struktural tugas berat, rangka bawah memerlukan kekakuan tinggi, kekuatan tarik, dan ketahanan benturan untuk menahan kondisi operasi yang keras dalam penambangan dan pemrosesan agregat.
2. Komposisi dan Struktur Rangka Bawah
Rangka bawah adalah pengecoran yang besar dan kokoh dengan geometri yang kompleks, menampilkan komponen utama dan detail struktural berikut:
Rangka Badan: Struktur baja cor atau besi ulet satu bagian dengan profil luar silinder atau kerucut, biasanya berbobot 500 kg hingga 5 ton, tergantung ukuran crusher. Ketebalan dindingnya berkisar antara 20–50 mm, dengan rusuk yang diperkuat di area bertekanan tinggi.
Dudukan Bantalan Dorong: Lekukan atau flensa yang dikerjakan pada bagian atas rangka yang menaungi bantalan dorong, dengan kerataan yang presisi (≤0,05 mm/m) untuk memastikan distribusi beban yang tepat.
Dudukan Soket Poros Utama: Lubang tengah atau rongga silinder yang menahan soket poros utama, dengan toleransi dimensi IT7 untuk menjaga konsentrisitas dengan poros utama.
Tulang Rusuk Penguat: Tulang rusuk radial/aksial internal atau eksternal yang meningkatkan kekakuan tanpa beban berlebihan, diposisikan untuk menahan tekukan dan tegangan torsi.
Saluran Pelumasan dan Pendinginan: Saluran bor atau cor yang terhubung ke sistem pelumasan, menyalurkan oli ke bantalan dorong dan soket poros utama, dan pada beberapa desain, saluran air pendingin untuk membuang panas.
Flensa Pemasangan Pondasi: Flensa radial di bagian dasar dengan lubang baut (biasanya 8–24 lubang) untuk mengamankan rangka ke pondasi beton. Flensa ini memiliki toleransi kerataan ≤0,1 mm/m untuk memastikan distribusi beban yang merata.
Pintu Akses/Port Inspeksi: Panel atau penutup yang dapat dilepas yang memungkinkan akses perawatan ke komponen internal (misalnya bantalan dorong, saluran pelumasan) tanpa membongkar seluruh rangka.
Permukaan Penyegelan: Permukaan mesin yang berinteraksi dengan rangka atas atau cincin penyetelan, dilengkapi dengan gasket atau cincin-O untuk mencegah kebocoran dan kontaminasi material.
3. Proses Pengecoran untuk Rangka Bawah
Mengingat ukurannya yang besar dan strukturnya yang kompleks, rangka bawah terutama diproduksi menggunakan pengecoran pasir dengan baja cor atau besi ulet:
Pemilihan Material:
Baja Cor (ZG270-500): Disukai untuk penghancur besar karena kekuatan tariknya yang tinggi (≥500 MPa), kekuatan luluh (≥270 MPa), dan ketangguhan impaknya (≥20 J/cm²). Komposisi kimia: C 0,24–0,32%, Si 0,20–0,60%, Mn 0,50–0,80%.
Besi Ulet (QT500-7)Digunakan untuk crusher berukuran sedang, menawarkan kemampuan cor dan peredam getaran yang baik. Kekuatan tarik ≥500 MPa, elongasi ≥7%.
Pembuatan Pola:
Pola skala penuh dibuat menggunakan resin, kayu, atau busa cetak 3D, yang mereplikasi profil luar, rusuk, flensa pemasangan, dan rongga internal rangka. Kelonggaran penyusutan (1,5–2,5%) ditambahkan untuk memperhitungkan penyusutan akibat pendinginan.
Cetakan:
Cetakan pasir berikat resin disiapkan dengan beberapa bagian untuk mengakomodasi kompleksitas rangka. Inti pasir (yang diikat dengan resin fenolik) membentuk fitur internal seperti rusuk, saluran, dan lubang. Cetakan dilapisi dengan cairan tahan api untuk meningkatkan hasil akhir permukaan.
Mencair dan Menuang:
Untuk baja cor: Dilelehkan dalam tungku busur listrik pada suhu 1520–1560°C, dengan kontrol ketat sulfur (≤0,04%) dan fosfor (≤0,04%) untuk menghindari kerapuhan.
Untuk besi ulet: Dilelehkan dalam kubah atau tungku induksi pada suhu 1400–1450°C, dengan penambahan nodulizer (magnesium atau serium) untuk mengubah grafit menjadi bentuk bulat.
Penuangan dilakukan melalui sendok sayur dengan laju aliran terkendali (100–300 kg/s) untuk memastikan cetakan terisi penuh, meminimalkan porositas dan penutupan dingin.
Perlakuan Panas:
Baja Cor: Dinormalisasi pada suhu 850–900°C selama 4–6 jam, kemudian didinginkan dengan udara untuk menyempurnakan struktur butiran dan mengurangi tekanan internal.
Besi Ulet: : Dianil pada suhu 850–900°C selama 2–4 jam untuk menghilangkan karbida, diikuti dengan pendinginan lambat untuk meningkatkan kemampuan mesin.
4. Proses Pemesinan dan Manufaktur
Pemesinan Kasar:
Rangka cor dipasang pada mesin penggiling gantry CNC atau mesin bubut vertikal untuk memproses flens pondasi, permukaan luar, dan tepi port akses, dengan kelonggaran finishing 5–10 mm. Dimensi kunci (misalnya, diameter flens) dikontrol hingga ±1 mm.
Pemesinan Presisi Fitur Kritis:
Dudukan Bantalan Dorong: Diproses dengan mesin penggiling CNC untuk memperoleh kerataan (≤0,05 mm/m) dan kekasaran permukaan Ra1,6 μm, guna memastikan penempatan bantalan dorong yang tepat.
Dudukan Soket Poros Utama: Dibor dan diasah dengan toleransi dimensi IT7 (misalnya, φ300H7) dan silindrisitas ≤0,02 mm, mempertahankan konsentrisitas dengan dudukan bantalan dorong (koaksialitas ≤0,1 mm).
Flensa Pondasi: Diproses hingga rata (≤0,1 mm/m) dan tegak lurus terhadap sumbu rangka (≤0,2 mm/100 mm) menggunakan mesin frais CNC. Lubang baut dibor dan diketuk dengan toleransi kelas 6H, dengan akurasi posisi (±0,5 mm).
Pemesinan Saluran dan Port:
Saluran pelumasan dan pendinginan dibor menggunakan mesin bor lubang dalam CNC, dengan toleransi diameter (±0,5 mm) dan akurasi posisi (±1 mm) untuk memastikan keselarasan dengan komponen yang terhubung.
Port inspeksi dan pintu akses dibuat dengan mesin untuk memastikan kesesuaian yang tepat dengan gasket, mencegah kebocoran.
Perawatan Permukaan:
Permukaan yang dikerjakan mesin (misalnya dudukan bantalan dorong, dudukan soket) dipoles hingga Ra1,6 μm untuk mengurangi gesekan dan meningkatkan kesesuaian komponen.
Permukaan eksterior dibersihkan dengan peledakan dan dicat dengan cat dasar epoksi (80–100 μm) dan lapisan atas (60–80 μm) untuk menahan korosi di lingkungan luar ruangan atau berdebu.
5. Proses Pengendalian Mutu
Pengujian Material:
Analisis komposisi kimia (spektrometri) memverifikasi kepatuhan terhadap standar baja cor (ZG270-500) atau besi ulet (QT500-7).
Pengujian tarik pada sampel cor mengonfirmasi sifat mekanis (misalnya, baja cor: kekuatan tarik ≥500 MPa, perpanjangan ≥15%).
Pemeriksaan Akurasi Dimensi:
Mesin pengukur koordinat (CMM) memeriksa dimensi penting: kerataan dudukan bantalan dorong, diameter pemasangan soket, dan posisi lubang baut flensa.
Pemindaian laser memverifikasi kesesuaian geometri keseluruhan dengan model CAD, memastikan kompatibilitas dengan komponen atas.
Pengujian Integritas Struktural:
Pengujian ultrasonik (UT) mendeteksi cacat internal (misalnya, pori-pori penyusutan, retakan) di area bertekanan tinggi seperti rusuk dan flensa, dengan cacat >φ5 mm ditolak.
Pengujian partikel magnetik (MPT) memeriksa retakan permukaan pada fitur mesin (misalnya, lubang baut, tepi dudukan bantalan), dengan cacat linier >2 mm yang mengakibatkan penolakan.
Pengujian Kinerja Mekanik:
Pengujian tekanan saluran pendinginan/pelumasan (pada tekanan operasi 1,5×) memastikan tidak ada kebocoran.
Pengujian beban melibatkan penerapan beban statis simulasi (120% dari berat terukur) ke rangka, dengan deformasi diukur melalui pengukur regangan (batas: ≤0,1 mm/m).
Validasi Perakitan:
Perakitan uji coba dengan bantalan dorong, soket poros utama, dan baut pondasi memverifikasi kesesuaian yang tepat: komponen terpasang dengan aman tanpa ikatan, dan toleransi penyelarasan dipertahankan.
Melalui proses manufaktur dan kontrol kualitas ini, rangka bawah mencapai integritas struktural, presisi, dan daya tahan yang diperlukan untuk mendukung operasi penghancur kerucut, memastikan kinerja yang andal dalam aplikasi industri tugas berat.
