Pegas penghancur kerucut, komponen keselamatan dan penyangga krusial yang dipasang di sekitar rangka atas atau di antara cincin penyetel dan alasnya, terutama berfungsi sebagai proteksi beban berlebih (menyerap energi benturan untuk mencegah kerusakan akibat benda asing), peredam getaran (mengurangi kebisingan dan memperpanjang umur komponen), memberikan gaya reset (mengembalikan posisi setelah beban berlebih), dan memberikan beban awal (menjaga kestabilan operasi). Pegas ini membutuhkan ketahanan lelah, batas elastis, dan ketahanan korosi yang tinggi, beroperasi pada 50–80% dari beban awal kekuatan tekan ultimat.
Secara struktural, ini adalah pegas kompresi heliks yang terdiri dari kumparan pegas (kawat baja pegas karbon tinggi seperti 60Si2MnA, diameter 20–80 mm), permukaan ujung (diratakan untuk stabilitas), diameter pegas (OD 150–500 mm, ID, dengan pitch 20–100 mm), kait/sambungan opsional, dan lapisan permukaan (pelapisan seng, epoksi, dll.). Desainnya memiliki laju pegas 50–200 kN/mm untuk penghancur besar.
Proses manufaktur (pembentukan kawat, tanpa pengecoran) meliputi pemilihan dan persiapan material (pemeriksaan dan pelurusan kawat baja pegas karbon tinggi), penggulungan (menggunakan mesin CNC untuk mengontrol pitch, diameter, dan jumlah gulungan), perlakuan panas (quenching dan tempering untuk mencapai kekerasan HRC 45–50), dan pemrosesan akhir (penggerindaan ujung hingga rata dan penghilangan gerinda). Untuk sistem multi-pegas, perakitan meliputi pemilihan/pencocokan, pemasangan pelat pemasangan, dan pengaturan beban awal.
Kontrol kualitas meliputi pengujian material (komposisi kimia dan kekuatan tarik), pemeriksaan dimensi (CMM untuk parameter koil dan pengujian laju pegas), pengujian sifat mekanis (pengujian kekerasan dan kelelahan), pengujian non-destruktif (MPT dan UT untuk cacat), dan pengujian ketahanan korosi (pengujian semprot garam). Hal ini memastikan pegas andal melindungi dari beban berlebih dan meredam getaran, menjaga kestabilan operasi crusher di lingkungan yang keras.
Pengenalan Rinci tentang Komponen Pegas Cone Crusher
1. Fungsi dan Peran Pegas
Pegas penghancur kerucut (juga disebut pegas pengaman atau pegas kompresi) adalah komponen pengaman dan penyangga penting yang dipasang di sekitar rangka atas atau di antara cincin penyetel dan alasnya. Fungsi utamanya meliputi:
Perlindungan Beban Berlebih: Menyerap energi benturan saat benda asing (misalnya, potongan logam) memasuki ruang penghancur, memampatkan untuk memungkinkan pemisahan sementara kerucut yang bergerak dan yang tetap, mencegah kerusakan pada poros utama, roda gigi, dan lapisan.
Peredam Getaran: Mengurangi getaran frekuensi tinggi yang dihasilkan selama penghancuran, meminimalkan kebisingan, dan memperpanjang masa pakai bantalan dan komponen presisi lainnya.
Atur Ulang Kekuatan: Setelah kelebihan beban, memberikan gaya pemulihan untuk mengembalikan cincin penyesuaian atau kerucut penggerak ke posisi semula, memastikan celah penghancuran dipertahankan.
Aplikasi Pra-Muat: Mempertahankan tekanan konstan pada cincin penyetelan untuk mencegah kendor, memastikan pengoperasian yang stabil di bawah beban material yang bervariasi.
Mengingat perannya dalam penyerapan beban dinamis, pegas harus memiliki ketahanan lelah, batas elastisitas, dan ketahanan korosi yang tinggi, biasanya beroperasi di bawah beban awal 50–80% dari kekuatan tekan utamanya.
2. Komposisi dan Struktur Pegas
Pegas penghancur kerucut biasanya berupa pegas kompresi heliks dengan desain kokoh, terdiri dari komponen utama dan detail struktural berikut:
Kumparan Pegas: Badan utama, terbuat dari kawat baja pegas karbon tinggi (misalnya, 60Si2MnA atau 50CrVA) dengan diameter berkisar antara 20 mm hingga 80 mm. Kumparan ini memiliki struktur heliks seragam dengan jumlah kumparan aktif tertentu (biasanya 5–15) dan kumparan ujung (1–2) untuk dudukan yang stabil.
Wajah Akhir: Ujung kumparan atas dan bawah, yang dapat digiling rata (untuk pegas ujung paralel) atau dikuadratkan (untuk ujung yang tidak digiling), memastikan tegak lurus terhadap sumbu pegas dan distribusi beban yang seragam.
Diameter Pegas: Termasuk diameter luar (OD, 150–500 mm) dan diameter dalam (ID), dengan jarak (jarak antara kumparan yang berdekatan) 20–100 mm untuk memungkinkan langkah kompresi yang cukup (biasanya 10–30% dari panjang bebas).
Fitur Pengait atau Sambungan (Opsional): Untuk pegas yang lebih kecil, kait ujung dapat dibentuk untuk melekatkan pada cincin penyetelan atau alas, meskipun sebagian besar pegas penghancur besar menggunakan ujung datar untuk kontak langsung.
Pelapisan Permukaan: Lapisan pelindung seperti pelapisan seng, pelapis epoksi, atau perendaman minyak untuk menahan korosi, terutama di lingkungan pertambangan yang lembab atau berdebu.
Desain pegas dicirikan oleh laju pegas (kekakuan), yang dihitung untuk memberikan respons gaya-perpindahan yang diperlukan—biasanya 50–200 kN/mm untuk penghancur kerucut besar.
3. Proses Pembuatan Pegas (Pembentukan Kawat, Tanpa Pengecoran)
Berbeda dengan komponen logam, pegas tidak dicor, melainkan diproduksi melalui pembentukan kawat dan perlakuan panas. Langkah-langkah utamanya adalah:
Pemilihan dan Persiapan Material:
Kawat baja pegas karbon tinggi (60Si2MnA) dipilih karena memiliki batas elastis yang sangat baik (≥1200 MPa) dan kekuatan lelah. Kawat diperiksa untuk mengetahui adanya cacat permukaan (goresan, retakan) dan diluruskan untuk memastikan diameter yang seragam (toleransi ±0,1 mm).
melingkar:
Kawat dimasukkan ke dalam mesin penggulung pegas CNC, yang membengkokkannya menjadi bentuk heliks menggunakan mandrel dan rol presisi. Mesin ini mengontrol:
Melempar: Memastikan jarak antar kumparan seragam (toleransi ±0,5 mm).
Diameter: Mempertahankan diameter luar dalam ±1 mm dari nilai desain.
Jumlah Kumparan: Menghitung kumparan aktif dan ujung secara tepat untuk memenuhi spesifikasi panjang bebas (toleransi ±2 mm).
Perlakuan Panas:
Pendinginan dan TemperingPegas melingkar dipanaskan hingga 850–880°C dalam tungku, ditahan selama 30–60 menit, kemudian dipadamkan dalam oli untuk mencapai struktur martensit. Pegas kemudian ditemper pada suhu 420–480°C selama 1–2 jam untuk mengurangi kerapuhan, menghasilkan kekerasan HRC 45–50 dan kekuatan tarik 1600–1900 MPa.
Proses ini mengatur sifat elastis pegas, memastikannya dapat menahan kompresi berulang tanpa deformasi permanen.
Pemrosesan Akhir:
Kumparan ujung digiling rata menggunakan penggiling permukaan untuk mencapai paralelisme (≤0,1 mm/m) dan tegak lurus terhadap sumbu pegas (≤0,5°), memastikan dudukan yang stabil pada rangka atas dan alas.
Deburring menghilangkan tepi tajam dari ujung yang digiling untuk mencegah pemusatan tegangan dan kerusakan pada permukaan perkawinan.
4. Proses Pembuatan Rakitan Pegas (Sistem Multi-Pegas Besar)
Beberapa penghancur menggunakan beberapa pegas kecil yang disusun dalam pola melingkar; perakitannya meliputi:
Pemilihan dan Pencocokan Musim Semi:
Pegas disortir berdasarkan panjang bebas dan tingkat kekakuan pegas (kekakuan) untuk memastikan distribusi beban yang merata. Pegas dengan variasi tingkat kekakuan >5% ditolak untuk mencegah pembebanan yang tidak merata.
Pemasangan Pelat Pemasangan:
Pelat pemasangan atas dan bawah (baja atau besi cor) dengan lubang yang sesuai dengan diameter luar pegas digunakan untuk memposisikan pegas. Setiap pegas dimasukkan ke dalam lubangnya dan diamankan dengan cincin penahan untuk mencegah pergerakan lateral.
Pengaturan Pra-Muat:
Rakitan tersebut dikompresi hingga mencapai beban awal yang ditentukan (menggunakan pengepres hidrolik) dan dikunci pada tempatnya dengan ganjal, memastikan setiap pegas memikul beban yang sama (diukur melalui sel beban dengan toleransi ±2%).
5. Proses Pengendalian Mutu
Pengujian Material:
Analisis komposisi kimia (spektrometri) mengonfirmasi baja pegas memenuhi standar (misalnya, 60Si2MnA: C 0,56–0,64%, Si 1,50–2,00%, Mn 0,60–0,90%).
Pengujian tarik pada sampel kawat mengukur kekuatan tarik akhir (≥1600 MPa) dan perpanjangan (≥6%).
Pemeriksaan Akurasi Dimensi:
Mesin pengukur koordinat (CMM) memeriksa diameter kumparan, jarak, panjang bebas, dan kerataan ujung, memastikan kepatuhan terhadap toleransi desain.
Penguji pegas mengukur laju (gaya per mm kompresi) untuk memverifikasi apakah gaya tersebut berada dalam rentang yang ditentukan (±5%).
Pengujian Sifat Mekanik:
Pengujian kekerasan (Rockwell) memastikan pegas memiliki kekerasan HRC 45–50; kekerasan inti diperiksa melalui profil mikrokekerasan untuk memastikan perlakuan panas yang seragam.
Pengujian kelelahan menguji pegas pada siklus kompresi 10⁶ (dari 10% hingga 70% dari lendutan maksimum) tanpa retak atau deformasi permanen.
Pengujian Non-Destruktif (NDT):
Pengujian partikel magnetik (MPT) mendeteksi retakan permukaan pada kumparan, terutama pada tekukan kumparan (titik konsentrasi tegangan), dengan retakan apa pun yang panjangnya kurang dari 0,2 mm akan mengakibatkan penolakan.
Pengujian ultrasonik (UT) memeriksa kawat untuk mencari cacat internal (misalnya, inklusi) yang dapat mengurangi masa lelah.
Pengujian Ketahanan Korosi:
Pengujian semprotan garam (ASTM B117) selama 48 jam mengevaluasi pegas berlapis seng atau dicat, tanpa karat merah yang dibiarkan pada permukaan kritis.
Melalui proses ini, pegas penghancur kerucut mencapai perlindungan kelebihan beban dan peredaman getaran yang andal, memastikan penghancur dapat menangani benda asing yang tidak terduga dan mempertahankan operasi yang stabil di lingkungan pertambangan yang keras.
