Bantalan dorong penghancur kerucut, komponen kunci yang menangani beban aksial (hingga ribuan kilonewton) di dasar poros utama atau di antara cincin penyetel dan rangka, menopang gaya vertikal, memungkinkan rotasi yang mulus, menjaga keselarasan, dan terintegrasi dengan sistem pelumasan. Bantalan ini beroperasi pada kecepatan 500–1500 rpm, menuntut kekuatan dan presisi tinggi.
Terdiri dari kerah dorong 42CrMo (permukaan HRC 50–55), bantalan dorong babbitt/perunggu, rumah besi cor/baja, elemen pelumasan, perangkat penentu lokasi, dan segel, ia membentuk rakitan yang kokoh.
Proses manufaktur meliputi penempaan dan perlakuan panas pada kerah, pengecoran/pengikatan babbitt ke baja untuk bantalan, dan pengecoran pasir pada rangka, diikuti dengan pemesinan presisi. Perakitan meliputi pemasangan bantalan, integrasi pelumasan, dan pemeriksaan keselarasan.
Kontrol kualitas meliputi pengujian material, inspeksi dimensi, NDT (UT, MPT), uji kinerja (beban, gesekan), dan validasi pelumasan. Hal ini memastikan keandalan operasional dalam penambangan dan pemrosesan agregat.
Bantalan dorong penghancur kerucut merupakan komponen penahan beban penting yang terletak di bagian bawah poros utama atau di antara cincin penyetel dan rangka, dirancang untuk menahan beban aksial yang dihasilkan selama proses penghancuran. Fungsi utamanya meliputi:
Dukungan Beban Aksial: Menyerap gaya vertikal (hingga ribuan kilonewton) dari kerucut yang bergerak, poros utama, dan penghancuran material, mencegah perpindahan aksial komponen utama.
Fasilitasi Rotasi: Memungkinkan putaran poros utama atau cincin penyetelan yang mulus sambil mempertahankan stabilitas aksial, mengurangi gesekan dan kehilangan energi.
Pemeliharaan Penyelarasan: Memastikan poros utama tetap konsentris dengan rangka, mencegah ketidaksejajaran yang dapat menyebabkan keausan tidak merata pada mantel, cekung, atau komponen lainnya.
Integrasi Pelumasan: Bekerja dengan sistem pelumasan untuk mendistribusikan oli secara merata ke seluruh permukaan kontak, meminimalkan keausan dan panas yang dihasilkan saat beban tinggi.
Beroperasi dalam lingkungan beban tinggi dan kecepatan tinggi (500–1500 rpm), bantalan dorong memerlukan kekuatan tekan yang luar biasa, ketahanan aus, dan presisi dimensi untuk memastikan keandalan jangka panjang.
2. Komposisi dan Struktur Bantalan Dorong
Bantalan dorong biasanya merupakan rakitan multikomponen yang terdiri dari bagian yang berputar dan diam, dengan komponen utama berikut:
Kerah Dorong (Elemen Putar)Komponen berbentuk cakram yang terpasang pada poros utama, memiliki permukaan dorong yang dikerjakan secara presisi (Ra0,8–1,6 μm) yang bersentuhan dengan bantalan bantalan. Komponen ini terbuat dari baja paduan berkekuatan tinggi (misalnya, 42CrMo) dengan permukaan yang diperkeras (HRC 50–55).
Bantalan Dorong (Elemen Stasioner)Bantalan tersegmentasi atau berbentuk lingkaran penuh (3–8 buah) yang menahan beban aksial terhadap kerah dorong. Bantalan ini terbuat dari logam babbitt (berbasis timah: Sn 83–85%, Sb 11–13%), perunggu (ZCuSn10Pb1), atau material bimetal berlapis baja dengan lapisan tahan aus.
Rumah Bantalan: Casing silinder atau annular yang menahan bantalan dorong pada tempatnya, terpasang pada rangka atau cincin penyetel. Casing ini terbuat dari besi cor (HT300) atau baja cor (ZG270-500) dan dilengkapi alur oli untuk mendistribusikan pelumas.
Sistem Pelumasan:
Port Masuk/Keluar Minyak: Saluran dalam rumah yang mengalirkan pelumas bertekanan (minyak mineral atau gemuk sintetis) ke permukaan kontak antara kerah dan bantalan.
Alur Minyak: Alur melingkar atau radial pada rumah bantalan atau permukaan bantalan untuk memastikan distribusi oli yang merata dan mencegah gesekan kering.
Menemukan Pin/Klip: Perangkat yang menahan bantalan dorong di dalam rumah, mencegah putaran atau perpindahan akibat beban.
Elemen Penyegel: Cincin-O atau segel labirin yang mencegah kebocoran pelumas dan menghalangi kontaminasi dari debu, air, atau partikel bijih.
3. Proses Manufaktur untuk Komponen Utama
3.1 Kerah Dorong (Baja Paduan)
Pemilihan Material: Baja paduan berkekuatan tinggi (42CrMo) dipilih karena kekuatan tariknya yang sangat baik (≥1080 MPa) dan ketahanan impak (≥60 J/cm²).
Penempaan:Bilet baja dipanaskan hingga 1100–1200°C dan ditempa menjadi bentuk cakram melalui penempaan cetakan terbuka, menyempurnakan struktur butiran dan menghilangkan cacat internal.
Perlakuan PanasProses pendinginan (850–880°C, berpendingin oli) yang diikuti dengan temper (550–600°C) menghasilkan kekerasan inti HRC 28–35. Permukaan dorong dikeraskan secara induksi hingga HRC 50–55 untuk ketahanan aus.
Permesinan: Proses pembubutan dan penggilingan CNC mencapai kerataan (≤0,01 mm/m) dan kekasaran permukaan (Ra0,8 μm) pada permukaan dorong, dengan toleransi dimensi (±0,02 mm) untuk diameter luar.
3.2 Bantalan Dorong (Logam Babbitt)
Pemilihan Material:Logam babbitt berbahan dasar timah (paduan Sn-Sb-Cu) digunakan karena koefisien gesekannya rendah (≤0,1) dan kesesuaiannya sangat baik terhadap ketidaksejajaran kecil.
PengecoranLogam Babbitt dicetak pada pelat penyangga baja (Q235) melalui pengecoran sentrifugal atau gravitasi, membentuk lapisan penutup setebal 2–5 mm. Pelat penyangga baja dibersihkan terlebih dahulu dan dikasar untuk memastikan ikatan metalurgi.
PermesinanPermukaan bantalan digiling hingga mencapai kerataan (≤0,02 mm/m) dan kekasaran permukaan (Ra1,6 μm). Alur untuk pelumasan digiling ke permukaan dengan kedalaman presisi (0,5–1 mm).
3.3 Rumah Bantalan (Besi Cor)
Pemilihan Material: Besi cor kelabu (HT300) dipilih karena peredaman getaran dan kemampuan mesinnya yang baik, dengan kekuatan tarik ≥300 MPa.
Pengecoran PasirCetakan pasir berikat resin digunakan untuk mencetak rumah, dengan inti yang membentuk saluran oli dan fitur pemasangan. Suhu penuangan adalah 1380–1420°C.
Perlakuan Panas:Anil pada suhu 550–600°C mengurangi tekanan pengecoran, mengurangi risiko deformasi selama pemesinan.
Permesinan: Proses penggilingan dan pengeboran CNC menciptakan lubang pemasangan, lubang oli, dan ceruk bantalan, dengan toleransi dimensi (±0,1 mm) untuk fitur-fitur penting.
4. Perakitan dan Penyelesaian
Pemasangan Bantalan Dorong: Bantalan ditekan ke dalam ceruk rumah dengan kecocokan interferensi sedikit (0,01–0,03 mm) dan diamankan dengan pin penentu lokasi.
Integrasi Sistem Pelumasan:Saluran oli dibersihkan dan diuji alirannya, dengan segel dipasang untuk mencegah kebocoran.
Penyelarasan Kerah Dorong: Kerah dipasang pada poros utama dan diperiksa tegak lurusnya terhadap sumbu poros (≤0,05 mm/m) menggunakan indikator dial.
Pengujian Run-Out: Bantalan yang telah dirakit diputar dalam kondisi tanpa beban untuk mengukur run-out radial dan aksial, memastikan nilai ≤0,05 mm.
5. Proses Pengendalian Mutu
Pengujian MaterialAnalisis komposisi kimia (spektrometri) memverifikasi kesesuaian paduan (misalnya, 42CrMo, HT300). Pengujian kekerasan (Rockwell/Brinell) memastikan kekerasan permukaan dan inti memenuhi spesifikasi.
Inspeksi DimensiMesin pengukur koordinat (CMM) memeriksa dimensi kritis kerah, bantalan, dan rumah, memastikan kesesuaian dengan toleransi. Kerataan dan paralelisme diverifikasi menggunakan flat optik.
Pengujian partikel magnetik (MPT) memeriksa permukaan dorong kerah untuk mencari retakan permukaan.
Pengujian ikatan (uji ultrasonik atau kupas) memastikan ikatan babbitt ke baja pada bantalan dorong (tanpa delaminasi).
Pengujian Kinerja:
Pengujian beban menerapkan 120% dari beban aksial terukur selama 1 jam, memantau kenaikan suhu (≤40°C di atas suhu sekitar) dan keausan (≤0,01 mm).
Pengujian gesekan mengukur koefisien gesekan dalam kondisi operasi simulasi, yang memerlukan nilai ≤0,15 dengan pelumasan yang tepat.
Validasi Pelumasan:Pengujian tekanan saluran oli memastikan tidak ada penyumbatan, dengan laju aliran diverifikasi untuk memenuhi spesifikasi desain.
Melalui proses manufaktur dan kontrol kualitas yang ketat ini, bantalan dorong penghancur kerucut dengan andal mendukung beban aksial, memastikan rotasi yang mulus, dan memperpanjang masa pakai penghancur, menjadikannya penting untuk operasi yang efisien dalam penambangan dan pemrosesan agregat.
