Makalah ini merinci segel cincin penghancur kerucut, komponen penyegel penting yang dipasang di antara cincin penyetel dan rangka atau rakitan kerucut bergerak dan tetap, yang berfungsi untuk mencegah kontaminasi, mempertahankan pelumas, dan menjaga keseimbangan tekanan. Makalah ini menguraikan komposisinya, termasuk badan segel (karet dengan cincin penguat logam tertanam), bibir/tepi penyegel, cincin penguat logam, fitur pemasangan, dan lubang ventilasi (dalam beberapa desain), beserta karakteristik strukturalnya. Proses manufaktur diuraikan secara rinci, meliputi persiapan material, pencetakan (kompresi atau injeksi), vulkanisasi, dan pemangkasan. Makalah ini juga menjelaskan pemesinan cincin penguat logam, persiapan rakitan segel, dan langkah-langkah pemasangan. Selain itu, langkah-langkah pengendalian mutu juga ditentukan, seperti pengujian material, pemeriksaan akurasi dimensi, pengujian kinerja penyegelan, pengujian lingkungan dan daya tahan, serta inspeksi visual/cacat. Proses-proses ini memastikan segel cincin memberikan penyegelan yang andal, melindungi komponen internal, dan memperpanjang masa pakai penghancur di lingkungan yang keras.
Pengenalan Rinci tentang Komponen Segel Cincin Cone Crusher
1. Fungsi dan Peran Ring Seal
Segel cincin (juga disebut segel debu atau cincin segel oli) adalah komponen penyegel penting dalam penghancur kerucut, yang utamanya dipasang di antara cincin penyetel dan rangka, atau di antara kerucut bergerak dan rakitan kerucut tetap. Fungsi utamanya meliputi:
Mencegah Kontaminasi: Menghalangi debu, partikel batu, dan kelembapan memasuki sistem transmisi internal (misalnya, poros eksentrik, bantalan, dan saluran pelumasan) untuk menghindari keausan abrasif dan korosi.
Pelumas Penahan: Menyegel oli pelumas atau gemuk di dalam ruang bantalan dan komponen transmisi, memastikan pelumasan terus-menerus dan mengurangi kerusakan akibat gesekan.
Menjaga Keseimbangan Tekanan: Membantu mengatur perbedaan tekanan internal antara ruang penghancur dan sistem transmisi, mencegah kebocoran oli yang disebabkan oleh fluktuasi tekanan.
2. Komposisi dan Struktur Ring Seal
Segel cincin adalah komponen annular komposit yang dirancang untuk ketahanan aus dan fleksibilitas tinggi, terdiri dari bagian-bagian utama berikut:
Badan Anjing LautStruktur annular utama, biasanya terbuat dari karet nitril (NBR), poliuretan (PU), atau karet fluororubber (FKM), dengan cincin penguat logam (baja karbon atau baja tahan karat) yang tertanam untuk meningkatkan kekakuan struktural. Material karet dipilih berdasarkan suhu operasi (NBR untuk suhu -40°C hingga 120°C; FKM untuk suhu tinggi di atas 150°C).
Bibir atau Tepi Penyegel: Satu atau beberapa bibir fleksibel pada diameter dalam dan luar badan segel, yang membentuk kontak erat dengan permukaan pasangannya (misalnya, dinding luar cincin penyetel atau dinding dalam rangka). Bibir ini sering dirancang dengan struktur pegas (garter spring) untuk mempertahankan tekanan konstan terhadap permukaan pasangannya, memastikan segel yang andal bahkan dengan sedikit keausan.
Cincin Penguatan LogamCincin baja tipis berbentuk lingkaran (SPCC atau baja tahan karat 304) yang tertanam di badan karet selama proses pencetakan. Cincin ini memberikan stabilitas dimensi, mencegah deformasi akibat tekanan radial, dan memastikan segel mempertahankan bentuknya selama perakitan dan pengoperasian.
Alur Pemasangan atau Flensa: Struktur tersembunyi atau menonjol pada tepi luar segel yang sesuai dengan alur yang sesuai pada rangka penghancur atau cincin penyetel, yang menahan segel pada tempatnya dan mencegah perpindahan aksial selama getaran.
Lubang Ventilasi (dalam beberapa desain): Lubang-lubang kecil dibor melalui cincin penguat logam untuk menyamakan tekanan antara sisi dalam dan luar segel, mengurangi risiko deformasi bibir akibat perbedaan tekanan.
3. Proses Pembuatan Ring Seal
Berbeda dengan komponen logam, segel cincin terutama diproduksi melalui pencetakan karet, bukan pengecoran, karena sifatnya yang fleksibel dan komposit. Langkah-langkah utamanya adalah sebagai berikut:
Persiapan Bahan:
Senyawa KaretKaret mentah (misalnya, NBR) dicampur dengan aditif (karbon hitam untuk penguat, sulfur untuk vulkanisasi, antioksidan, dan pelumas) dalam mixer Banbury. Campuran tersebut diremas pada suhu 80–100°C untuk membentuk kompon karet homogen dengan viskositas Mooney 60–80 (ML 1+4 pada suhu 100°C).
Cincin Penguatan Logam: Potongan baja karbon dipotong menjadi cincin, dihilangkan gerindanya, dan diolah dengan bahan pengikat (misalnya, Chemlok 205) untuk memastikan daya rekat yang kuat antara logam dan karet.
Cetakan (Cetakan Kompresi atau Cetakan Injeksi):
Cetakan KompresiKompon karet dibentuk terlebih dahulu menjadi cincin dan ditempatkan dalam cetakan yang dipanaskan (160–180°C) di samping cincin penguat logam. Cetakan ditutup, memberikan tekanan (10–20 MPa) selama 5–15 menit untuk memvulkanisasi karet, yang kemudian mengikat cincin logam dan membentuk bentuk segel (termasuk bibir dan alur).
Cetakan InjeksiUntuk produksi bervolume tinggi, kompon karet cair disuntikkan ke dalam cetakan panas berisi cincin logam. Metode ini memastikan kontrol dimensi yang lebih ketat dan distribusi material yang merata, dengan waktu siklus berkurang menjadi 2–5 menit.
Pulkanisasi:
Cetakan dijaga pada suhu 160–180°C untuk menyelesaikan reaksi vulkanisasi, yang mengikat silang molekul-molekul karet untuk mencapai elastisitas dan kekuatan mekanis. Pasca-vulkanisasi (2–4 jam pada suhu 100–120°C) dapat dilakukan untuk segel FKM guna meningkatkan ketahanan kimia.
Pemangkasan dan Penyelesaian:
Flash (karet berlebih) dihilangkan dari tepi segel menggunakan mesin pemangkas (pisau putar atau pemangkas kriogenik dengan nitrogen cair) untuk memastikan bibir segel halus dan bebas gerinda.
Bibir penyegel dipoles dengan bantalan abrasif untuk mencapai kekasaran permukaan Ra0,8–1,6 μm, meningkatkan kontak dengan permukaan yang berpasangan.
4. Proses Pemesinan dan Perakitan
Sementara komponen karet memerlukan pemesinan minimal, cincin penguat logam dan bagian yang menyatu menjalani pemrosesan presisi:
Pemesinan Cincin Penguatan Logam:
Cincin baja dibentuk dari potongan-potongan menggunakan mesin pres, dengan diameter luar dan dalam dibuat kasar hingga berukuran ±0,1 mm.
Permukaan cincin dibersihkan dan dilapisi dengan bahan pengikat, dikeringkan pada suhu 80–100°C selama 30 menit untuk mengaktifkan daya rekat.
Persiapan Perakitan Segel:
Alur penyambung pada rangka penghancur atau cincin penyetel dibuat dengan dimensi presisi (lebar ±0,05 mm, kedalaman ±0,02 mm) menggunakan mesin bubut CNC, memastikan segel terpasang erat tanpa distorsi.
Permukaan yang bersentuhan (yang bersentuhan dengan bibir segel) digiling hingga kekasaran permukaan Ra0,8–1,6 μm dan dipoles untuk menghilangkan gerinda atau goresan yang dapat merusak segel.
Fitur Instalasi:
Segel cincin dipasang dengan tekanan ke dalam alur pemasangan menggunakan alat pres hidrolik, dengan alat pemandu untuk mencegah deformasi bibir selama pemasangan.
Pegas garter (jika dilengkapi) direntangkan dan diposisikan dalam alur pegas bibir penyegel untuk mempertahankan tekanan radial terhadap permukaan pasangan.
5. Proses Pengendalian Mutu
Pengujian Material:
Pengujian kompon karet: Kekuatan tarik (≥15 MPa untuk NBR), perpanjangan putus (≥300%), dan kekerasan (60–70 Shore A) diverifikasi menggunakan standar ASTM D412.
Pengujian cincin logam: Kekuatan adhesi antara karet dan logam diuji melalui uji kupas (≥5 N/mm) untuk memastikan tidak ada delaminasi.
Pemeriksaan Akurasi Dimensi:
Diameter luar dan dalam segel diukur menggunakan mesin pengukur koordinat (CMM) untuk memastikan kepatuhan terhadap toleransi (±0,1 mm untuk dimensi kritis).
Ketebalan dan sudut bibir diperiksa menggunakan proyektor profil, dengan deviasi ≤0,05 mm untuk menjamin kontak yang tepat dengan permukaan pasangan.
Pengujian Kinerja Penyegelan:
Uji tekanan: Segel dipasang pada alat uji dan diberi tekanan internal (0,5–1 MPa) dengan oli atau udara. Kebocoran tidak diperbolehkan selama 30 menit, diverifikasi melalui inspeksi visual atau pemantauan penurunan tekanan.
Pengujian ketahanan debu: Segel terpapar debu halus ISO 12103-1 A2 dalam kondisi operasi simulasi selama 100 jam. Pemeriksaan pasca-uji memastikan tidak ada debu yang masuk ke dalam rongga segel.
Pengujian Lingkungan dan Daya Tahan:
Ketahanan suhu: Segel disimpan dalam oven pada suhu 120°C (NBR) atau 200°C (FKM) selama 168 jam, dengan uji pasca-penuaan yang mengonfirmasi perubahan minimal dalam kekerasan (≤5 Shore A) dan kekuatan tarik (pengurangan ≤20%).
Pengujian kelelahan lentur: Segel menjalani 100.000 siklus kompresi radial (±0,5 mm) untuk mensimulasikan getaran, tanpa retak atau deformasi bibir yang diizinkan.
Inspeksi Visual dan Cacat:
Pemeriksaan permukaan: Permukaan karet diperiksa untuk melihat apakah ada gelembung, retakan, atau pengerasan yang tidak merata menggunakan kaca pembesar (10x). Cincin logam diperiksa untuk melihat apakah ada karat atau gerinda.
Pemeriksaan adhesi: Uji pisau dilakukan untuk memastikan tidak ada pemisahan antara karet dan logam, jika terjadi delaminasi, maka akan mengakibatkan penolakan.
Dengan mematuhi proses manufaktur dan kontrol kualitas ini, segel cincin mencapai kinerja penyegelan yang andal, secara efektif melindungi komponen internal penghancur kerucut dari kontaminasi dan kehilangan pelumas, sehingga memperpanjang masa pakai peralatan di lingkungan pertambangan dan agregat yang keras.
