Pengantar Rinci tentang Penghancur Kerucut Pegas Tua
1. Tinjauan dan Fungsi Old Spring Cone Crusher
Penghancur kerucut pegas tua adalah jenis penghancur kerucut klasik yang banyak digunakan dalam industri pertambangan, metalurgi, konstruksi, dan pembangunan jalan untuk penghancuran sekunder dan tersier berbagai bijih dan batuan. Penghancur ini telah lama dikenal karena keandalannya dalam mengurangi ukuran material keras dan sedang-keras seperti granit, basal, batu kapur, dan bijih besi.
Prinsip kerjanya didasarkan pada kompresi dan tumbukan material antara kerucut yang bergerak (mantel) dan kerucut yang diam (cekung). Motor menggerakkan selongsong poros eksentrik, yang kemudian membuat mantel berputar secara eksentrik. Saat mantel bergerak, celah antara mantel dan cekung terus berubah, menekan dan menghancurkan material yang dimasukkan ke dalam ruang penghancur hingga mencapai ukuran partikel yang diinginkan dan dikeluarkan dari dasar penghancur.
2. Komposisi dan Struktur Old Spring Cone Crusher
Penghancur kerucut pegas lama terdiri dari beberapa komponen utama, yang masing-masing memainkan peran penting dalam proses penghancuran:
2.1 Bingkai
Rangka merupakan komponen struktural utama, biasanya terbuat dari baja cor berkekuatan tinggi (seperti ZG270-500). Rangka memberikan dasar yang stabil dan dukungan untuk semua komponen lainnya. Bagian atas rangka menampung bagian cekung, sementara bagian bawah menopang selongsong poros eksentrik, poros utama, dan komponen bergerak lainnya. Tulang rusuk penguat sering ditambahkan ke rangka untuk meningkatkan kekakuannya dan menahan gaya impak tinggi yang dihasilkan selama penghancuran. Rangka dirancang agar kokoh, dengan ketebalan 30-50 mm di area kritis.
2.2 Kerucut Bergerak (Mantel)
Mantel adalah komponen berbentuk kerucut yang terbuat dari baja mangan tinggi (seperti ZGMn13) atau besi cor kromium tinggi. Mantel terpasang pada poros utama dan berputar secara eksentrik di dalam cekungan. Permukaan mantel dirancang dengan profil khusus untuk menghancurkan material secara efektif. Ketebalan mantel berkisar antara 30-80 mm, tergantung model dan aplikasinya. Bagian bawah mantel terhubung ke poros utama melalui bantalan bola, yang memungkinkan gerakan berputar yang halus dan stabil.
2.3 Kerucut Stasioner (Cekung)
Bagian cekung adalah bagian luar ruang penghancur yang tidak bergerak. Bagian ini juga terbuat dari material tahan aus seperti baja mangan tinggi atau besi cor kromium tinggi. Bagian cekung terpasang pada bagian atas rangka dan memiliki bentuk kerucut yang sesuai dengan mantel. Permukaan bagian dalam bagian cekung dilapisi dengan pelapis tahan aus yang dapat diganti. Struktur bagian cekung dirancang untuk menahan benturan dan abrasi material yang dihancurkan, dengan ketebalan 25-60 mm.
2.4 Selongsong Poros Eksentrik
Selongsong poros eksentrik merupakan komponen kunci untuk mentransmisikan gerakan. Selongsong ini terbuat dari baja cor paduan (seperti ZG35CrMo). Selongsong poros eksentrik berputar mengelilingi poros utama, menyebabkan mantel berputar secara eksentrik. Selongsong ini dilengkapi dengan roda gigi bevel berdiameter besar yang terhubung dengan roda gigi bevel kecil pada poros transmisi. Eksentrisitas selongsong poros dirancang dengan cermat untuk mengontrol amplitudo gerakan berputar mantel, yang biasanya berkisar antara 10-30 mm.
2.5 Sistem Transmisi
Sistem transmisi terdiri dari motor, sabuk-V, puli, poros transmisi, dan roda gigi bevel. Motor (biasanya dengan rentang daya 55-315 kW) menyediakan tenaga penggerak. Sabuk-V mentransfer daya dari motor ke puli pada poros transmisi. Poros transmisi kemudian memutar roda gigi bevel kecil, yang kemudian menyatu dengan roda gigi bevel besar pada selongsong poros eksentrik, yang menggerakkan putaran selongsong poros eksentrik. Rasio transmisi roda gigi bevel biasanya berkisar antara 1:4-1:6.
2.6 Perakitan Pegas
Pegas merupakan fitur keselamatan dan penyetelan yang penting pada penghancur kerucut pegas lama. Satu set pegas berkekuatan tinggi (biasanya terbuat dari baja pegas paduan, seperti 60Si2Mn) dipasang di sekitar bagian bawah rangka. Jika terdapat material yang tidak dapat dihancurkan (seperti besi tuang) di dalam ruang penghancur, pegas akan terkompresi, memungkinkan mantel bergerak ke bawah dan meningkatkan celah pelepasan, sehingga mencegah kerusakan pada penghancur. Gaya pegas dapat disetel untuk mengontrol gaya penghancuran dan ukuran pelepasan. Rentang kompresi pegas biasanya 20-50 mm.
2.7 Sistem Pemberian dan Pengeluaran
Sistem pengumpan biasanya dilengkapi corong pengumpan di bagian atas crusher. Corong pengumpan dirancang untuk mendistribusikan material secara merata ke dalam ruang penghancur. Ukuran corong pengumpan bervariasi sesuai dengan kapasitas crusher, dengan rentang volume 0,5-3 meter kubik. Sistem pembuangan terletak di bagian bawah crusher. Material yang dibuang jatuh melalui celah pembuangan yang dapat disesuaikan, yang dapat diatur dengan mengubah posisi cekung atau menggunakan mekanisme penyesuaian pegas. Celah pembuangan dapat diatur dalam rentang 3-50 mm untuk mengontrol ukuran partikel produk akhir.
3. Proses Pembuatan Cone Crusher Pegas Tua
3.1 Pembuatan Bingkai
Pembuatan PolaPola skala penuh dibuat, biasanya dari kayu atau resin cetak 3D, dengan toleransi penyusutan (1,5-2,0%) dan pemesinan. Pola ini dirancang untuk secara akurat merepresentasikan bentuk rangka yang kompleks, termasuk semua rongga internal dan titik pemasangan.
CetakanCetakan pasir berikat resin digunakan untuk pengecoran rangka. Pasir dicampur dengan pengikat resin untuk membentuk cetakan yang mengeras. Inti-inti dimasukkan ke dalam cetakan untuk menciptakan rongga internal, seperti rongga untuk selongsong poros eksentrik dan poros utama. Cetakan kemudian dilapisi dengan lapisan tahan api untuk meningkatkan permukaan akhir pengecoran.
PengecoranBaja cor berkekuatan tinggi (ZG270-500) dilebur dalam tungku induksi pada suhu 1520-1560 °C. Logam cair dituangkan dengan hati-hati ke dalam cetakan dengan kecepatan yang terkontrol untuk memastikan pengisian yang tepat dan meminimalkan pembentukan cacat. Setelah pengecoran, rangka dibiarkan mendingin secara perlahan di dalam cetakan untuk mengurangi tegangan internal.
Perlakuan PanasRangka cor mengalami proses perlakuan panas. Pertama, rangka dinormalisasi pada suhu 880-920 °C, kemudian didinginkan dengan udara. Proses ini dilanjutkan dengan tempering pada suhu 550-600 °C untuk meningkatkan sifat mekanisnya, seperti kekerasan (HB 180-220) dan ketangguhan.
PermesinanRangka yang telah diberi perlakuan panas kemudian diproses. Mesin frais CNC digunakan untuk memproses permukaan dudukan untuk selongsong poros cekung, eksentrik, dan komponen lainnya. Akurasi pemesinan dikontrol dalam rentang ±0,1 mm untuk dimensi-dimensi utama. Operasi pengeboran dan penyadapan dilakukan untuk membuat lubang bagi baut dan pengencang lainnya.
3.2 Pembuatan Kerucut Bergerak (Mantel)
PenempaanBillet baja mangan tinggi (ZGMn13) atau besi cor kromium tinggi dipanaskan hingga 1100-1150 °C, kemudian ditempa menjadi bentuk kerucut mantel. Penempaan membantu menyelaraskan struktur butiran material, meningkatkan kekuatan dan ketahanan ausnya. Beberapa langkah penempaan dapat dilakukan untuk mencapai bentuk dan akurasi dimensi yang diinginkan.
Perlakuan PanasSetelah penempaan, mantel mengalami perlakuan panas. Untuk baja mangan tinggi, mantel dianil dengan larutan pada suhu 1050-1100 °C dan kemudian didinginkan dengan air untuk mendapatkan struktur martensit dengan kekerasan tinggi. Kekerasan mantel setelah perlakuan panas biasanya HRC 45-55.
PermesinanMantel yang telah diberi perlakuan panas diproses untuk mencapai dimensi akhir. Mesin bubut dan mesin frais CNC digunakan untuk memproses permukaan kerucut luar, permukaan bawah untuk bantalan bola, dan fitur-fitur lain yang diperlukan. Permukaan akhir mantel dikontrol dengan cermat untuk memastikan penghancuran yang halus, dengan kekasaran Ra 3,2 - 6,3 μm.
3.3 Pembuatan Kerucut Stasioner (Cekung)
PengecoranMirip dengan rangka, cekung dicetak menggunakan cetakan pasir berikat resin. Baja mangan tinggi atau besi cor kromium tinggi dilebur dalam tungku induksi pada suhu 1450-1500 °C dan dituangkan ke dalam cetakan. Proses pengecoran dikontrol secara cermat untuk memastikan ketebalan yang seragam dan meminimalkan porositas.
Perlakuan Panas: Baja cekung cor diberi perlakuan panas untuk meningkatkan sifat mekanisnya. Biasanya dinormalisasi dan ditempa. Untuk baja mangan tinggi, suhu normalisasi berkisar antara 950-1000 °C, dilanjutkan dengan tempering pada suhu 200-300 °C untuk mencapai kekerasan dan ketangguhan yang diinginkan.
PermesinanSetelah perlakuan panas, bagian cekung diproses dengan mesin. Permukaan bagian dalam diproses dengan profil tertentu agar sesuai dengan mantel, dan permukaan luar diproses dengan mesin untuk pemasangan pada rangka. Akurasi pemesinan untuk profil permukaan bagian dalam berkisar antara ±0,5 mm, dan kekasaran permukaan berkisar antara Ra 6,3 - 12,5 μm.
3.4 Pembuatan Selongsong Poros Eksentrik
PermesinanMesin bubut dan gerinda CNC digunakan untuk memproses diameter luar dan dalam selongsong poros eksentrik, serta permukaan roda gigi bevel dan bantalan. Akurasi pemesinan untuk diameter eksentrik berada dalam kisaran ±0,05 mm, dan kekasaran permukaan bantalan - permukaan yang bersentuhan adalah Ra 0,8 - 1,6 μm.
3.5 Pembuatan Pegas
Penarikan KawatKawat baja pegas paduan (misalnya 60Si2Mn) ditarik hingga diameter yang dibutuhkan, dengan toleransi diameter ±0,05 mm. Kawat tersebut kemudian digulung menjadi bentuk pegas menggunakan mesin penggulung pegas.
Perlakuan PanasPegas melingkar diberi perlakuan panas. Pertama, pegas dipanaskan hingga 860-880 °C, kemudian di-quenching dengan oli. Setelah proses quenching, pegas di-temper pada suhu 420-450 °C untuk mencapai kekakuan pegas dan ketahanan lelah yang diinginkan.
4. Proses Pengolahan dan Penyelesaian
LukisanSemua permukaan logam crusher yang terbuka, seperti rangka, dicat dengan cat anti-korosi. Cat ini biasanya diaplikasikan dalam beberapa lapisan. Pertama, lapisan primer diaplikasikan untuk meningkatkan daya rekat, diikuti dengan satu atau lebih lapisan atas. Cat yang digunakan biasanya berbahan dasar epoksi berkualitas tinggi, yang memberikan perlindungan yang baik terhadap karat dan korosi di lingkungan kerja yang keras.
PelumasanSemua komponen yang bergerak, seperti bantalan, poros, dan roda gigi, dilumasi dengan pelumas yang sesuai. Untuk bantalan, gemuk (seperti gemuk berbasis litium) sering digunakan, sementara untuk roda gigi, pelumas berbasis oli digunakan. Titik-titik pelumasan dirancang agar mudah diakses untuk perawatan rutin.
Crusher dirakit dalam urutan tertentu. Pertama, rangka diletakkan di atas meja kerja yang stabil. Kemudian, selongsong poros eksentrik dipasang di dalam rangka, diikuti oleh poros utama dan mantel. Concave kemudian dipasang di bagian atas rangka. Rakitan pegas dipasang di sekeliling bagian bawah rangka, dan sistem transmisi dirakit serta dihubungkan.
Selama perakitan, semua komponen disejajarkan dan dikencangkan dengan hati-hati menggunakan baut dan mur. Kunci torsi digunakan untuk memastikan baut dikencangkan sesuai nilai torsi yang ditentukan, biasanya berkisar antara 100-500 N·m, tergantung pada ukuran dan jenis baut.
Setelah perakitan, crusher disesuaikan. Celah pembuangan antara mantel dan cekung diatur menggunakan mekanisme penyesuaian pegas atau perangkat penyesuaian lainnya. Penyesuaian dilakukan untuk mencapai ukuran partikel yang diinginkan dari produk yang dihancurkan. Akurasi penyesuaian celah pembuangan berada dalam kisaran ±1 mm.
5. Proses Pengendalian Mutu
Analisis Komposisi KimiaSampel bahan baku yang digunakan untuk pengecoran dan penempaan, seperti baja cor, baja mangan tinggi, dan baja paduan, dianalisis menggunakan spektrometer untuk memverifikasi komposisi kimianya. Sebagai contoh, kandungan karbon dalam ZGMn13 harus berada dalam kisaran 1,0-1,4%, dan kandungan mangan harus 11-14%.
Pengujian Sifat MekanikUji tarik, uji impak, dan uji kekerasan dilakukan pada sampel material. Untuk baja cor mutu tinggi (ZG270-500), kuat tarik minimal 500 MPa, dan perpanjangan minimal 18%.
Inspeksi Mesin Pengukur Koordinat (CMM)CMM digunakan untuk mengukur dimensi kunci semua komponen, seperti diameter selongsong poros eksentrik, tinggi dan diameter mantel dan cekung, serta jarak antar lubang pemasangan pada rangka. Akurasi pengukuran CMM berada dalam kisaran ±0,02 mm.
Inspeksi PengukurPengukur khusus digunakan untuk memeriksa ukuran fitur seperti jarak ulir baut dan kesesuaian antar komponen yang berpasangan. Misalnya, kesesuaian antara poros utama dan bantalan diperiksa menggunakan pengukur lubang dan pengukur poros untuk memastikan jarak bebas berada dalam rentang yang ditentukan.
Pengujian Ultrasonik (UT): UT digunakan untuk mendeteksi cacat internal pada coran, seperti porositas, retakan, dan inklusi. Gelombang ultrasonik ditransmisikan melalui material, dan setiap cacat dideteksi dengan menganalisis gelombang pantul. Cacat yang lebih besar dari ukuran tertentu (biasanya 3-5 mm) dianggap tidak dapat diterima.
Pengujian Partikel Magnetik (MPT)MPT digunakan untuk mendeteksi retakan permukaan dan dekat permukaan pada material feromagnetik, seperti komponen baja. Medan magnet diterapkan pada komponen, dan partikel magnetik ditaburkan di permukaan. Retakan akan menarik partikel magnetik, membuatnya terlihat.
Kosong - Uji BebanPenghancur yang telah dirakit dioperasikan tanpa material apa pun selama 2-4 jam. Selama pengujian ini, putaran poros, pengoperasian sistem transmisi, dan stabilitas mesin diperiksa. Tingkat getaran mesin diukur menggunakan sensor getaran, dan harus berada dalam batas yang ditentukan (biasanya kurang dari 10 mm/detik).
Uji BebanPenghancur kemudian menjalani uji beban. Sampel representatif dari material yang akan dihancurkan (seperti granit atau batu kapur) dimasukkan ke dalam penghancur dengan laju yang terkontrol. Kapasitas produksi, distribusi ukuran partikel produk yang dihancurkan, dan laju keausan mantel dan cekung diukur. Kapasitas produksi harus memenuhi nilai nominal penghancur, dan distribusi ukuran partikel harus berada dalam rentang yang ditentukan.
6. Proses Instalasi
Pondasi beton dituangkan untuk mesin penghancur. Pondasi dirancang berdasarkan berat dan ukuran mesin penghancur, serta gaya dinamis yang dihasilkan selama operasi. Beton yang digunakan biasanya berkekuatan tinggi, seperti C30-C40.
Pondasi diratakan dengan akurasi ±0,1 mm/m menggunakan waterpas atau alat perata laser. Baut angkur ditanam di pondasi selama proses pengecoran. Baut angkur digunakan untuk mengamankan crusher ke pondasi dan harus memiliki diameter dan panjang yang cukup untuk menahan gaya yang bekerja pada crusher.
Penghancur diangkat dengan hati-hati dan diletakkan di atas fondasi menggunakan derek atau alat pengangkat lainnya. Penghancur disejajarkan dengan baut jangkar, dan shim ditempatkan di bawah rangka untuk menyesuaikan ketinggian dan kesejajaran penghancur. Shim terbuat dari baja dan memiliki ketebalan berkisar antara 0,5-5 mm.
Baut jangkar kemudian dikencangkan menggunakan kunci torsi hingga mencapai nilai torsi yang ditentukan, biasanya berkisar antara 300-800 N·m, tergantung ukuran baut. Proses pengencangan dilakukan secara silang untuk memastikan distribusi beban yang merata.
Roda gigi bevel pada sistem transmisi dipasang dan disetel untuk memastikan kesesuaian yang tepat. Kelonggaran antar roda gigi diukur menggunakan feeler gauge dan disetel ke nilai yang ditentukan, biasanya berkisar antara 0,1-0,3 mm.
Sistem pelumasan, yang meliputi pompa oli, filter, dan saluran oli, telah terpasang. Saluran oli terhubung ke semua titik pelumasan pada crusher, seperti bantalan dan roda gigi. Sistem pelumasan diisi dengan pelumas yang sesuai, dan level oli diperiksa.
