Makalah ini menguraikan cincin penyetel penghancur kerucut, komponen kunci di bagian atas rakitan kerucut tetap yang menyesuaikan celah penghancur untuk mengontrol ukuran material yang dikeluarkan dan menopang liner kerucut tetap sekaligus menampung perangkat pengaman. Makalah ini merinci komposisinya, termasuk badan cincin, permukaan pemasangan liner kerucut tetap, gigi/ulir roda gigi penyetel, port silinder hidrolik/ruang pegas, saluran pelumasan, alur penyegelan, dan mekanisme pengunci, beserta fitur strukturalnya. Proses pengecoran badan cincin diuraikan, meliputi ion material, pembuatan pola, pencetakan, peleburan, penuangan, perlakuan panas, dan inspeksi. Makalah ini juga menjelaskan proses pemesinan dan manufaktur (pemesinan kasar, anil pelepas tegangan, pemesinan akhir, perlakuan permukaan, perakitan) dan langkah-langkah pengendalian kualitas (validasi material, pemeriksaan akurasi dimensi, pengujian fungsional, pengujian ketahanan aus, inspeksi akhir). Proses-proses ini memastikan cincin penyetel memberikan penyetelan celah yang akurat dan perlindungan yang andal untuk penghancur kerucut dalam aplikasi yang menuntut.
Pengenalan Rinci tentang Komponen Cincin Penyetelan Cone Crusher
1. Fungsi dan Peran Cincin Penyetel
Cincin penyetel (juga dikenal sebagai cincin mangkuk atau cincin pengatur) merupakan komponen kunci dalam penghancur kerucut, yang terletak di bagian atas rakitan kerucut tetap. Fungsi utamanya adalah untuk menyetel celah penghancuran antara kerucut yang bergerak (kepala) dan kerucut tetap (lapisan mangkuk), sehingga mengendalikan ukuran material yang dibuang. Dengan memutar cincin penyetel, kerucut tetap bergerak ke atas atau ke bawah, mengubah lebar celah untuk beradaptasi dengan berbagai tingkat kekerasan material dan tingkat kekasaran produk yang diinginkan. Selain itu, cincin ini berfungsi sebagai penopang struktural untuk lapisan kerucut tetap dan menampung perangkat pengaman (misalnya, silinder hidrolik atau pegas) yang melindungi penghancur dari beban berlebih dengan memungkinkan pergerakan ke atas sementara saat terjadi benturan tak terduga.
2. Komposisi dan Struktur Cincin Penyesuaian
Cincin penyesuaian adalah komponen melingkar besar dengan desain kokoh, terdiri dari bagian-bagian inti berikut:
Badan CincinStruktur annular utama, biasanya terbuat dari baja cor berkekuatan tinggi (ZG35CrMo) atau besi ulet (QT500-7), dengan diameter luar berkisar antara 1 hingga 5 meter, tergantung pada ukuran crusher. Permukaan dalamnya memiliki ulir atau gigi roda gigi yang menyatu dengan mekanisme penyetelan (misalnya, motor hidrolik atau pegangan manual) untuk memudahkan rotasi.
Permukaan Pemasangan Liner Kerucut TetapPermukaan bagian dalam yang meruncing atau berundak pada badan cincin yang menahan liner kerucut tetap (liner mangkuk) melalui baut, alur dovetail, atau klem baji. Permukaan ini dikerjakan dengan presisi untuk memastikan kesesuaian yang rapat, mencegah pergerakan liner selama proses penghancuran.
Gigi atau Ulir Roda Gigi Penyetelan: Gigi roda gigi eksternal atau internal (modulus 8–12) atau ulir trapesium pada badan cincin, yang bersentuhan dengan pinion penggerak atau mur penyetelan guna mentransmisikan gaya putar untuk penyetelan celah.
Port Silinder Hidrolik atau Ruang Pegas: Lekukan atau lubang pada badan cincin yang menampung silinder hidrolik (untuk sistem penyetelan hidrolik) atau pegas kompresi (untuk sistem mekanis). Komponen-komponen ini menyerap gaya beban lebih dan mengembalikan cincin ke posisi semula setelah macet.
Saluran Pelumasan: Lubang bor atau alur yang menyalurkan pelumas ke gigi roda gigi, ulir, dan permukaan pemasangan, mengurangi gesekan dan keausan selama putaran dan pengoperasian.
Penyegelan Alur: Alur melingkar pada permukaan yang saling bertemu (misalnya, antara cincin dan rangka penghancur) yang menahan cincin-O atau gasket untuk mencegah masuknya debu dan kebocoran pelumas.
Mekanisme Penguncian: Seperangkat baut, pawl, atau klem hidrolik yang menahan cincin penyetelan pada tempatnya setelah mengatur celah yang diinginkan, mencegah putaran yang tidak diinginkan selama penghancuran.
3. Proses Pengecoran untuk Badan Cincin
Badan cincin penyesuaian diproduksi menggunakan pengecoran pasir atau pengecoran investasi, dengan langkah-langkah berikut:
Pemilihan Material:
Baja cor (ZG35CrMo) lebih disukai untuk penghancur besar karena kekuatan tariknya yang tinggi (≥785 MPa) dan ketangguhan impak, cocok untuk menahan beban berat dan tekanan dinamis.
Besi ulet (QT500-7) digunakan untuk cincin berukuran sedang, menawarkan kemampuan cor yang lebih baik dan biaya yang lebih rendah sambil mempertahankan kekuatan yang cukup (kekuatan tarik ≥500 MPa).
Pembuatan Pola:
Pola skala penuh dibuat menggunakan busa, kayu, atau material cetak 3D, yang mereplikasi diameter luar, ulir/gigi dalam, dan fitur internal cincin. Untuk cincin yang lebih besar, pola tersegmentasi digunakan untuk memudahkan penanganan.
Kelonggaran penyusutan (2–3% untuk baja cor) dan sudut draft (3–5°) ditambahkan untuk mengimbangi penyusutan pasca pengecoran.
Cetakan:
Cetakan pasir berikat resin dibentuk di sekitar pola, dengan inti pasir digunakan untuk membuat rongga internal (misalnya, lubang silinder). Cetakan diperkuat dengan batang baja untuk mencegah deformasi selama penuangan.
Untuk pengecoran investasi (digunakan untuk gigi roda gigi yang kompleks), cangkang keramik dibentuk dengan mencelupkan pola busa ke dalam bubur tahan api, diikuti dengan pengeringan dan sintering.
Mencair dan Menuang:
Baja cor dilebur dalam tungku busur listrik pada suhu 1520–1580°C, dengan penambahan unsur paduan (Cr, Mo) untuk mencapai komposisi kimia yang diinginkan. Logam cair tersebut diolah untuk mengurangi kandungan sulfur dan fosfor (≤0,03%).
Penuangan dilakukan dalam aliran tunggal pada laju yang terkendali (100–300 kg/s) untuk memastikan pengisian cetakan lengkap dan meminimalkan turbulensi, yang dapat menyebabkan porositas.
Pendinginan dan Pengocokan:
Pengecoran dibiarkan mendingin perlahan di dalam cetakan selama 48–72 jam untuk menghindari retak termal, kemudian dikeluarkan dengan getaran atau derek. Residu pasir dibersihkan menggunakan shot blasting atau semburan air bertekanan tinggi.
Perlakuan Panas:
Cincin baja cor menjalani normalisasi (860–900°C, didinginkan udara) untuk menyempurnakan struktur butiran, diikuti oleh tempering (600–650°C) untuk mencapai kekerasan 220–260 HBW, menyeimbangkan kekuatan dan kemampuan mesin.
Cincin besi ulet dianil (900–950°C) untuk menghilangkan karbida dan meningkatkan keuletan.
Inspeksi Pengecoran:
Pemeriksaan visual dan pengujian penetran pewarna (DPT) memeriksa retakan permukaan, lubang sembur, atau gigi roda gigi yang tidak lengkap.
Pengujian ultrasonik (UT) dan pengujian radiografi (RT) mendeteksi cacat internal, dengan batasan yang ketat (tidak ada cacat >φ5 mm pada badan cincin atau gigi roda gigi).
4. Proses Pemesinan dan Manufaktur
Pemesinan Kasar:
Permukaan luar dan dalam cincin dikerjakan dengan mesin bubut CNC besar untuk menghilangkan material berlebih, menyisakan kelonggaran finishing 3–5 mm. Gigi atau ulir roda gigi dipotong kasar menggunakan mesin hobbing atau mesin giling ulir.
Port silinder hidrolik dan lubang baut dibor dan ditenggelamkan sesuai dimensi perkiraan.
Anil Penghilang Stres:
Setelah pemesinan kasar, cincin dipanaskan hingga 550–600°C selama 4–6 jam dan didinginkan secara perlahan untuk menghilangkan tegangan sisa dari pengecoran dan pemotongan awal, mencegah distorsi selama pemesinan akhir.
Pemesinan Akhir:
Permukaan pemasangan bagian dalam untuk liner kerucut tetap digiling secara presisi dengan toleransi tirus ±0,05 mm/m dan kekasaran permukaan Ra1,6–3,2 μm, memastikan kesesuaian liner yang rapat.
Gigi roda gigi dihaluskan atau digiling hingga akurasi AGMA 8–10, dengan deviasi profil gigi ≤0,03 mm untuk memastikan penyambungan yang halus dengan pinion penggerak.
Ulir diputar atau digiling secara presisi sesuai kelas toleransi ISO 286 6H, dengan kekasaran permukaan sisi Ra3,2 μm untuk pengikatan yang andal.
Port hidrolik diasah untuk memastikan konsentrisitas dengan lubang silinder, dan alur penyegelan dibuat dengan dimensi yang tepat (lebar ±0,02 mm, kedalaman ±0,01 mm).
Perawatan Permukaan:
Permukaan luar dicat dengan cat dasar dan lapisan atas anti-korosi (ketebalan film kering ≥120 μm) untuk menahan kerusakan lingkungan.
Gigi atau ulir roda gigi dilapisi dengan molibdenum disulfida atau fosfat untuk mengurangi gesekan dan meningkatkan ketahanan aus.
Perakitan:
Silinder atau pegas hidrolik dipasang ke dalam ruangnya masing-masing, dengan segel dan cincin-O dipasang untuk mencegah kebocoran.
Mekanisme penguncian (baut atau klem) dipasang, dan uji fungsional dilakukan untuk memverifikasi putaran yang mulus dan penguncian yang aman.
5. Proses Pengendalian Mutu
Validasi Material:
Analisis spektrometri mengonfirmasi komposisi kimia baja cor/besi (misalnya, ZG35CrMo: C 0,32–0,40%, Cr 0,8–1,1%, Mo 0,15–0,25%).
Uji tarik pada kupon dari setiap kelompok pengecoran memastikan sifat mekanis memenuhi standar (kekuatan tarik, ketahanan benturan).
Pemeriksaan Akurasi Dimensi:
Mesin pengukur koordinat (CMM) dengan rentang pengukuran ≥6 meter memverifikasi dimensi utama, termasuk diameter luar, tirus dalam, pitch gigi roda gigi, dan ujung ulir.
Penguji putaran roda gigi memeriksa pola kontak gigi dan reaksi balik (0,1–0,3 mm) untuk memastikan penyambungan yang halus.
Pengujian Fungsional:
Uji rotasi: Cincin diputar 360° di bawah beban untuk memastikan tidak ada ikatan, dengan pengukuran torsi mengonfirmasi pengoperasian yang lancar (≤5% variasi dari spesifikasi desain).
Uji sistem hidrolik: Untuk ring hidrolik, pengujian tekanan pada 1,5× tekanan terukur (misalnya, 30 MPa) selama 1 jam memastikan tidak ada kebocoran dari port silinder atau segel.
Pengujian Ketahanan Aus:
Gigi roda gigi menjalani uji keausan 10.000 siklus di bawah beban simulasi, dengan kedalaman keausan ≤0,1 mm yang dapat diterima.
Permukaan berulir diuji ketahanannya terhadap goresan pada siklus perakitan/pembongkaran berulang.
Inspeksi Akhir:
Tinjauan komprehensif terhadap semua laporan pengujian, termasuk sertifikat material, hasil NDT, dan catatan dimensi, dilakukan sebelum sertifikasi.
Cincin tersebut diuji coba dengan lapisan kerucut tetap dan mekanisme penyesuaian untuk memastikan kompatibilitas dan penyelarasan yang tepat.
Dengan mengikuti proses yang ketat ini, cincin penyesuaian mencapai kekuatan, presisi, dan daya tahan yang dibutuhkan, memastikan penyesuaian celah yang akurat dan perlindungan yang andal untuk penghancur kerucut dalam aplikasi pertambangan dan agregat yang menuntut.
