Roda gigi penyetel penghancur kerucut, bagian penting dari sistem penyetel celah, memodifikasi celah penghancur antara mantel dan cekung untuk mengontrol ukuran produk. Fungsinya meliputi penyetelan celah (mengubah putaran menjadi gerakan mangkuk vertikal), transmisi torsi, penguncian posisi yang telah disesuaikan, dan distribusi beban, yang membutuhkan kekuatan tinggi dan geometri gigi yang presisi.
Secara struktural, ini adalah komponen berbentuk cincin dengan badan cincin roda gigi (baja cor berkekuatan tinggi ZG42CrMo), gigi eksternal/internal (modul 8–20), flensa pemasangan, antarmuka ulir opsional, saluran pelumasan, dan fitur penguncian.
Pembuatannya meliputi pengecoran pasir (pemilihan material, pembuatan pola, pencetakan, peleburan/penuangan, perlakuan panas), pemesinan (pemesinan kasar, pemesinan gigi, pemrosesan ulir/flens, pengeboran saluran pelumasan), dan perlakuan permukaan (karburisasi gigi, pelapisan epoksi).
Kontrol kualitas meliputi pengujian material (komposisi, kekuatan tarik), pemeriksaan dimensi (CMM, pusat pengukuran roda gigi), pengujian struktural (UT, MPT), pengujian kinerja mekanis (kekerasan, uji beban), dan pengujian fungsional. Hal ini memastikan penyesuaian celah yang andal dan presisi untuk pengoperasian cone crusher yang konsisten.
Pengenalan Rinci tentang Komponen Roda Gigi Penyetelan Cone Crusher
1. Fungsi dan Peran Roda Gigi Penyetel
Roda gigi penyetel penghancur kerucut (juga disebut roda gigi cincin penyetel atau roda gigi penyetel eksentrik) merupakan komponen penting dalam sistem penyetel celah penghancur, yang bertanggung jawab untuk memodifikasi celah penghancur antara mantel dan cekung guna mengontrol ukuran produk. Fungsi utamanya meliputi:
Penyesuaian Celah: Menerjemahkan gerakan rotasi menjadi gerakan vertikal mangkuk (atau cekung), yang memungkinkan operator untuk menambah atau mengurangi celah penghancuran untuk mencapai ukuran partikel yang diinginkan.
Transmisi Torsi: Memindahkan daya dari motor penggerak penyesuaian (melalui pinion atau sistem hidrolik) ke mangkuk, memungkinkan pemosisian yang tepat bahkan dalam beban berat.
Mekanisme Penguncian: Menggunakan perangkat pengunci (misalnya, klem hidrolik atau mur pengunci) untuk mengamankan posisi yang telah disesuaikan, mencegah pergerakan yang tidak diinginkan selama penghancuran.
Distribusi Beban: Mendistribusikan beban aksial dari mangkuk ke rangka selama penyesuaian dan pengoperasian, memastikan stabilitas dan mengurangi keausan pada komponen yang berpasangan.
Beroperasi di lingkungan berdebu dan bertorsi tinggi, roda gigi penyetelan memerlukan kekuatan tinggi, ketahanan aus, dan geometri gigi presisi untuk memastikan penyetelan celah yang halus dan andal.
2. Komposisi dan Struktur Roda Gigi Penyetel
Roda gigi penyesuaian biasanya berupa komponen berbentuk cincin besar dengan gigi eksternal atau internal, yang menampilkan bagian-bagian utama dan detail struktural berikut:
Badan Cincin GigiCincin tugas berat yang terbuat dari baja cor berkekuatan tinggi (misalnya, ZG42CrMo) atau baja tempa, dengan diameter luar berkisar antara 500 mm hingga 3000 mm, tergantung pada ukuran crusher. Ketebalan bodinya 80–200 mm untuk menahan beban aksial.
Profil Gigi:
Gigi Luar: Desain paling umum, dengan gigi trapesium atau involut (modul 8–20) yang dikerjakan pada lingkar luar, terhubung dengan roda gigi pinion yang lebih kecil dari penggerak penyesuaian.
Gigi Bagian Dalam: Digunakan dalam beberapa desain, dengan gigi pada lingkar bagian dalam untuk menghemat ruang, dipadukan dengan roda gigi penggerak pusat.
Flensa Pemasangan: Flensa radial di bagian bawah atau atas cincin roda gigi, dilengkapi lubang baut untuk menghubungkan ke mangkuk atau cincin penyetel. Flensa ini memastikan konsentrisitas antara roda gigi dan mangkuk.
Antarmuka Berulir (Opsional): Benang trapesium pada permukaan bagian dalam yang bersentuhan dengan benang terkait pada rangka, mengubah gerak putar menjadi gerak vertikal mangkuk.
Saluran Pelumasan: Lubang radial atau aksial yang menyalurkan pelumas ke permukaan gigi dan antarmuka berulir, mengurangi gesekan dan mencegah timbulnya goresan.
Fitur Penguncian:
Alur Penjepit: Alur melingkar pada permukaan luar untuk piston penjepit hidrolik guna mengunci roda gigi pada posisinya.
Takik atau Lubang: Untuk pin pengunci mekanis yang mengamankan posisi yang disesuaikan selama perawatan.
3. Proses Pengecoran untuk Roda Gigi Penyetelan
Mengingat ukurannya yang besar dan bentuknya yang rumit, roda gigi penyesuaian terutama diproduksi melalui pengecoran pasir:
Pemilihan Material:
Baja cor berkekuatan tinggi (ZG42CrMo) dipilih karena kekuatan tariknya yang sangat baik (≥750 MPa), ketangguhan impak (≥30 J/cm²), dan ketahanan aus. Komposisi kimia dikontrol pada C 0,38–0,45%, Cr 0,9–1,2%, dan Mo 0,15–0,25% untuk menyeimbangkan kekuatan dan kemampuan mesin.
Pembuatan Pola:
Pola skala penuh (busa, kayu, atau resin cetak 3D) dibuat, mereplikasi diameter luar, flensa, lubang baut, dan profil gigi cincin roda gigi (disederhanakan untuk pengecoran). Kelonggaran penyusutan (1,5–2,5%) ditambahkan, dengan kelonggaran yang lebih besar untuk bagian yang tebal.
Cetakan:
Cetakan pasir berikat resin disiapkan, dengan pola diposisikan untuk membentuk permukaan luar dan flensa roda gigi. Inti digunakan untuk membuat lubang bagian dalam dan lubang baut, memastikan keseragaman ketebalan dinding (toleransi ±3 mm).
Mencair dan Menuang:
Baja cor dilebur dalam tungku busur listrik pada suhu 1520–1560°C, dengan kontrol ketat kandungan sulfur dan fosfor (≤0,035% masing-masing) untuk menghindari kerapuhan.
Penuangan dilakukan pada suhu 1480–1520°C menggunakan sendok sayur, dengan laju aliran terkendali (50–100 kg/s) untuk mengisi rongga cetakan tanpa turbulensi, sehingga meminimalkan porositas pada gigi roda gigi.
Perlakuan Panas:
Normalisasi: Pemanasan hingga 850–900°C selama 4–6 jam, diikuti dengan pendinginan udara untuk menyempurnakan struktur butiran dan mengurangi tekanan internal.
Tempering: Pemanasan hingga 600–650°C selama 3–5 jam untuk mengurangi kekerasan hingga 180–230 HBW, meningkatkan kemampuan mesin sambil mempertahankan kekuatan.
4. Proses Pemesinan dan Manufaktur
Pemesinan Kasar:
Cincin roda gigi cor dipasang pada mesin bubut vertikal CNC untuk memproses diameter luar, lubang dalam, dan flensa, dengan kelonggaran finishing 5–10 mm. Dimensi-dimensi penting (misalnya, kerataan flensa) dikontrol hingga ±1 mm.
Pemesinan Gigi:
Pemotongan KasarGigi diproses secara kasar menggunakan mesin hobbing roda gigi CNC, membuang material berlebih sambil mengikuti profil involut atau trapesium. Untuk roda gigi besar, pembentuk roda gigi dapat digunakan untuk gigi internal.
Penggilingan Akhir: Gigi digiling secara presisi menggunakan penggiling roda gigi untuk memperoleh profil gigi yang akurat (toleransi ISO 8–10), pitch (±0,05 mm), dan kekasaran permukaan (Ra1,6 μm) untuk penyambungan yang halus.
Pemesinan Ulir dan Flange:
Benang trapesium (jika ada) dipotong menggunakan mesin penggilingan ulir CNC, dengan akurasi pitch dan lead (±0,1 mm) untuk memastikan pergerakan vertikal yang halus.
Flensa pemasangan diproses dengan mesin akhir hingga mencapai kerataan (≤0,05 mm/m) dan tegak lurus terhadap sumbu roda gigi (≤0,1 mm/100 mm) menggunakan mesin gerinda CNC. Lubang baut dibor dan disadap dengan toleransi kelas 6H.
Pengeboran Saluran Pelumasan:
Lubang oli aksial dan radial (φ5–φ10 mm) dibor menggunakan mesin bor lubang dalam CNC, dengan akurasi posisi (±0,2 mm) untuk memastikan pelumas mencapai akar gigi dan permukaan berulir.
Perawatan Permukaan:
Permukaan gigi dikarburasi dan didinginkan hingga kedalaman 1–2 mm, mencapai kekerasan HRC 58–62 untuk meningkatkan ketahanan aus.
Permukaan non-gigi dilapisi dengan cat epoksi (ketebalan 100–150 μm) untuk menahan korosi di lingkungan pertambangan.
5. Proses Pengendalian Mutu
Pengujian Material:
Analisis komposisi kimia (spektrometri) mengonfirmasi kepatuhan terhadap standar ZG42CrMo (C 0,38–0,45%, Cr 0,9–1,2%).
Pengujian tarik pada sampel cor memverifikasi kekuatan tarik ≥750 MPa dan perpanjangan ≥12%.
Pemeriksaan Akurasi Dimensi:
Mesin pengukur koordinat (CMM) memeriksa dimensi roda gigi: diameter luar (±0,5 mm), jarak gigi, dan parameter ulir.
Pusat pengukuran roda gigi memverifikasi profil gigi, sudut heliks, dan deviasi pitch, memastikan kepatuhan terhadap standar ISO 8.
Pengujian Integritas Struktural:
Pengujian ultrasonik (UT) mendeteksi cacat internal pada badan roda gigi dan flensa, dengan pori-pori penyusutan >φ5 mm ditolak.
Pengujian partikel magnetik (MPT) memeriksa retakan permukaan pada akar gigi, lubang baut, dan akar ulir, dengan cacat linear >1 mm yang mengakibatkan penolakan.
Pengujian Kinerja Mekanik:
Pengujian kekerasan (Rockwell) memastikan permukaan gigi memiliki HRC 58–62 dan inti memiliki 180–230 HBW.
Pengujian beban melibatkan penerapan 120% torsi terukur melalui penguji roda gigi hidrolik, tanpa deformasi gigi atau retak yang diizinkan.
Pengujian Fungsional:
Perakitan uji coba dengan mangkuk dan penggerak penyesuaian memverifikasi putaran yang mulus: roda gigi menyatu dengan pinion tanpa terikat, dan mangkuk bergerak vertikal secara seragam.
Mekanisme penguncian diuji untuk memastikan mekanisme tersebut berada pada posisi yang disesuaikan di bawah 150% beban operasi.
Melalui proses manufaktur dan kontrol kualitas ini, roda gigi penyesuaian mencapai presisi, kekuatan, dan keandalan yang diperlukan untuk memungkinkan penyesuaian celah penghancuran yang akurat dan berulang, memastikan ukuran produk yang konsisten dan operasi yang efisien dalam penghancur kerucut untuk penambangan dan pemrosesan agregat.
