Bushing poros countershaft cone crusher, komponen bantalan penting antara poros countershaft dan rumahnya, berfungsi untuk menopang beban (menahan beban radial dan aksial), mengurangi gesekan (meminimalkan kehilangan energi pada 500–1500 rpm), menjaga keselarasan (memastikan konsentrisitas), dan melindungi dari kontaminasi. Bushing ini membutuhkan ketahanan aus yang sangat baik, gesekan rendah, dan stabilitas dimensi.
Secara struktural, selongsong ini berbentuk silinder atau berflensa yang terdiri dari badan bushing (bantalan perunggu seperti ZCuSn10Pb1, logam babbitt, atau material bimetal berlapis baja), permukaan bantalan bagian dalam (Ra0,8–1,6 μm dengan alur oli), permukaan luar (fit interferensi dengan rumah), flensa opsional, fitur pelumasan (alur dan lubang oli), dan permukaan dorong opsional. Ketebalan dindingnya berkisar antara 5–20 mm.
Untuk bushing perunggu, proses manufaktur meliputi pemilihan material, pengecoran (sentrifugal untuk bushing silinder, pengecoran pasir untuk bushing bentuk kompleks), perlakuan panas (anil pada suhu 500–600°C), dan pemesinan (pemesinan kasar dan akhir, pemesinan alur oli). Bushing bimetalik meliputi persiapan cangkang baja, aplikasi lapisan bantalan (sintering atau pengikatan rol), dan pemesinan akhir.
Kontrol kualitas meliputi pengujian material (komposisi kimia dan kekerasan), pemeriksaan dimensi (CMM dan penguji kebulatan), analisis mikrostruktur, pengujian kinerja (koefisien gesek dan keausan), dan pemeriksaan kesesuaian. Hal ini memastikan bushing memberikan presisi, ketahanan aus, dan gesekan rendah untuk transmisi daya yang efisien pada cone crusher.
Bushing poros countershaft cone crusher (juga dikenal sebagai bushing poros antara) adalah komponen bantalan penting yang dipasang di antara poros countershaft dan rumahnya, berfungsi sebagai komponen aus yang dapat diganti dalam sistem transmisi daya. Fungsi utamanya meliputi:
Dukungan Beban: Menahan beban radial dan aksial dari poros countershaft, yang mentransfer torsi dari motor ke roda gigi pinion dan akhirnya ke bushing eksentrik.
Pengurangan Gesekan: Menyediakan antarmuka gesekan rendah antara poros penyeimbang yang berputar dan rumah stasioner, meminimalkan kehilangan energi dan pembangkitan panas selama putaran kecepatan tinggi (biasanya 500–1500 rpm).
Pemeliharaan Penyelarasan: Memastikan poros penyeimbang tetap konsentris dengan rumahnya, mencegah ketidaksejajaran yang dapat menyebabkan keausan berlebihan pada roda gigi dan bantalan.
Perlindungan Kontaminasi: Berfungsi sebagai segel untuk menghalangi debu, partikel bijih, dan kelembapan memasuki antarmuka bantalan, sehingga memperpanjang masa pakai bushing dan poros countershaft.
Mengingat perannya dalam operasi kecepatan tinggi dan beban tinggi, bushing poros engkol memerlukan ketahanan aus yang sangat baik, koefisien gesekan rendah, dan stabilitas dimensi.
2. Komposisi dan Struktur Bushing Countershaft
Bushing poros engkol biasanya berupa selongsong silinder atau bergelang dengan dimensi internal dan eksternal yang presisi, menampilkan komponen utama dan detail struktural berikut:
Badan BushingBagian silinder utama, biasanya terbuat dari perunggu bantalan (misalnya, ZCuSn10Pb1) atau logam babbitt (paduan berbasis timah atau timbal) karena sifat anti-gesekannya yang sangat baik. Beberapa desain tugas berat menggunakan bushing bimetalik berlapis baja (cangkang baja dengan lapisan perunggu sinter atau PTFE).
Permukaan Bantalan Dalam: Permukaan yang dikerjakan dengan presisi dan memiliki kekasaran rendah (Ra0,8–1,6 μm) yang bersentuhan langsung dengan poros countershaft, sering kali memiliki alur atau kantong oli untuk menahan pelumas dan meningkatkan pengurangan gesekan.
Permukaan Luar: Permukaan luar berbentuk silinder atau sedikit meruncing yang pas dengan lubang rumah, dengan kecocokan interferensi (0,01–0,05 mm) untuk mencegah rotasi relatif terhadap rumah.
Flensa (Opsional): Flensa radial di salah satu ujung untuk membatasi pergerakan aksial bushing di dalam rumah dan memberikan dukungan tambahan terhadap beban aksial.
Fitur Pelumasan:
Alur Minyak: Alur melingkar atau aksial pada permukaan bagian dalam (kedalaman 0,5–2 mm) yang mendistribusikan oli pelumas secara merata di seluruh antarmuka bantalan.
Lubang Minyak: Lubang kecil (φ3–φ8 mm) yang menghubungkan permukaan luar ke alur dalam, yang memungkinkan pelumas mengalir dari saluran oli rumah ke dalam bushing.
Wajah Dorong (Opsional): Permukaan mesin pada ujung bushing atau flensa untuk menahan beban aksial, sering dipasangkan dengan ring dorong untuk meningkatkan stabilitas.
Ketebalan dinding bushing biasanya berkisar antara 5–20 mm, dengan ketebalan yang lebih besar untuk aplikasi tugas berat guna mengakomodasi keausan yang lebih besar.
3. Proses Pembuatan Bushing Countershaft
Tergantung pada materialnya, bushing poros engkol diproduksi menggunakan proses pengecoran, sintering, atau pemesinan. Untuk bushing perunggu, proses utamanya adalah:
Pemilihan Material:
Perunggu bantalan (ZCuSn10Pb1) lebih disukai karena kekuatan fatiknya yang tinggi, konduktivitas termal yang baik, dan kompatibilitasnya dengan poros baja. Komposisinya dikontrol pada Sn 9–11%, Pb 0,5–1,0%, dan keseimbangan Cu, sehingga menghasilkan kekerasan HB 80–100.
Pengecoran:
Pengecoran SentrifugalUntuk bushing silinder, perunggu cair dituangkan ke dalam cetakan berputar (1000–3000 rpm), menghasilkan struktur yang padat dan seragam dengan ukuran butiran halus. Metode ini memastikan konsentrisitas dan mengurangi porositas.
Pengecoran PasirUntuk bushing berflensa atau berbentuk kompleks, cetakan pasir digunakan, dengan inti untuk membentuk lubang atau alur oli. Suhu penuangan adalah 1000–1100°C untuk memastikan pengisian yang sempurna.
Perlakuan Panas:
Bushing perunggu menjalani pemanasan pada suhu 500–600°C selama 1–2 jam, diikuti dengan pendinginan lambat, untuk menghilangkan tekanan pengecoran dan meningkatkan kemampuan mesin.
Pemesinan dan Penyelesaian:
Pemesinan Kasar: Benda kerja cor diputar pada mesin bubut untuk mengerjakan diameter luar, lubang dalam, dan flensa (jika berlaku), dengan menyisakan kelonggaran penyelesaian sebesar 0,5–1 mm.
Pemesinan AkhirPermukaan dalam dan luar dibubut secara presisi untuk mencapai toleransi dimensi (IT6–IT7) dan kekasaran permukaan Ra0,8 μm. Lubang bagian dalam diasah untuk menghasilkan kebulatan yang superior (≤0,005 mm).
Pemesinan Alur Minyak: Alur digiling atau dibor ke permukaan bagian dalam dengan kedalaman dan jarak yang tepat untuk memastikan distribusi pelumas yang optimal.
4. Proses Pembuatan Bushing Bimetal
Untuk aplikasi beban tinggi, bushing bimetalik berlapis baja diproduksi menggunakan:
Persiapan Cangkang Baja: Tabung atau flensa baja karbon rendah (Q235) ditarik atau dikerjakan sesuai dimensi luar yang diinginkan, lalu dibersihkan dan dikasar untuk meningkatkan ikatan dengan lapisan bantalan.
Aplikasi Lapisan Bantalan:
Sintering: Serbuk perunggu (misalnya, CuSn10) disinter ke cangkang baja pada suhu 800–900°C dalam atmosfer pelindung, membentuk lapisan berpori setebal 0,5–2 mm.
Ikatan Gulungan: Lembaran perunggu atau tembaga tipis digulung ke cangkang baja di bawah tekanan tinggi, menciptakan ikatan metalurgi.
Pemesinan Akhir: Permukaan bagian dalam dikerjakan sesuai dimensi dan kekasaran yang dibutuhkan, dengan alur oli ditambahkan bila diperlukan.
5. Proses Pengendalian Mutu
Pengujian Material:
Analisis komposisi kimia (spektrometri) memverifikasi paduan perunggu memenuhi standar (misalnya, ZCuSn10Pb1: Sn 9–11%, Pb 0,5–1,0%).
Pengujian kekerasan (Brinell) memastikan bushing perunggu memiliki kekerasan HB 70–90, menyeimbangkan ketahanan aus dan keuletan.
Pemeriksaan Akurasi Dimensi:
Mesin pengukur koordinat (CMM) memeriksa diameter dalam dan luar, keseragaman ketebalan dinding, dan ketebalan flensa, dengan toleransi yang dikontrol hingga ±0,01 mm untuk dimensi kritis.
Kebulatan dan kesilindrisan permukaan bagian dalam diukur menggunakan penguji kebulatan, pastikan nilainya ≤0,005 mm untuk mencegah keausan yang tidak merata.
Analisis Mikrostruktur:
Pemeriksaan metalografi memeriksa porositas (≤5% dalam perunggu) dan kualitas ikatan pada bushing bimetalik (tidak ada delaminasi antara lapisan baja dan bantalan).
Pengujian Kinerja:
Pengujian Koefisien Gesekan:Tribometer mengukur koefisien gesekan dalam kondisi beban dan kecepatan simulasi, memerlukan nilai ≤0,15 dengan pelumasan yang tepat.
Pengujian Keausan: Pengujian pin pada cakram menguji material bushing sebanyak 10⁶ siklus, dengan kehilangan berat dibatasi hingga ≤5 mg untuk memastikan masa pakai yang lama.
Pemeriksaan Kecocokan dan Perakitan:
Bushing diuji coba pada rumah uji untuk memverifikasi kesesuaian interferensi: bushing harus memerlukan gaya tekan ringan (5–20 kN) tanpa distorsi.
Lubang bagian dalam diperiksa kesesuaiannya dengan sampel poros countershaft standar, memastikan putaran halus tanpa hambatan.
Melalui proses manufaktur dan kontrol kualitas ini, bushing countershaft mencapai presisi, ketahanan aus, dan gesekan rendah yang diperlukan untuk memastikan transmisi daya yang efisien dalam cone crusher, berkontribusi pada operasi yang andal dalam aplikasi penambangan dan pemrosesan agregat.
