Bantalan Penghancur Rahang

Pengenalan Detail Komponen Bantalan Jaw Crusher

I. Komposisi dan Struktur Bantalan

1. Cincin Dalam
   Komponen berbentuk cincin dengan kecocokan interferensi pada poros eksentrik. Diameter dalam cincin bagian dalam membentuk kecocokan toleransi dengan poros (biasanya H7/k6). Permukaan luarnya dibentuk dengan jalur (berbentuk bola atau busur) untuk memandu pergerakan rol. Kedua sisi cincin bagian dalam memiliki flensa untuk membatasi perpindahan aksial rol; tinggi flensa disesuaikan dengan panjang rol (biasanya 1/3–1/2 diameter rol) untuk memastikan distribusi gaya yang merata.
2. Cincin Luar
   Komponen berbentuk cincin dengan kecocokan transisi pada rumah bantalan rahang ayun atau lubang rangka. Diameter luar cincin luar membentuk kecocokan toleransi dengan lubang rumah bantalan (biasanya J7/h6). Permukaan dalamnya memiliki lintasan berbentuk bola yang sesuai dengan cincin dalam, dengan pusat kelengkungan lintasan tersebut berimpit dengan sumbu bantalan. Hal ini memungkinkan cincin dalam bergeser secara sudut relatif terhadap cincin luar sebesar ±2°–3° (mengkompensasi kesalahan pemasangan atau defleksi poros).
3. Elemen Bergulir
   Komponen penahan beban di antara cincin dalam dan luar, sebagian besar berupa rol berbentuk barel (bulat). Jumlahnya bervariasi tergantung ukuran bantalan (8–12 untuk bantalan kecil/sedang, 15–20 untuk bantalan besar). Rol digiling presisi (kekasaran permukaan Ra ≤ 0,4 μm) dan terbuat dari baja bantalan kromium berkekuatan tinggi (GCr15SiMn), menawarkan kekerasan tinggi (60–65 HRC) dan ketahanan aus untuk menahan beban impak radial.
4. Kurungan
   Rangka yang memisahkan dan memandu elemen-elemen rol, terbuat dari kuningan (H62), baja cap (SPCC), atau nilon bertulang (PA66+GF25). Bantalan besar sering kali menggunakan rangka kuningan padat (untuk kekuatan tinggi), sementara bantalan kecil/sedang menggunakan rangka baja cap (untuk desain ringan). Rangka ini memiliki struktur tipe jendela atau tipe gelombang untuk memastikan distribusi rol yang seragam dan mencegah gesekan.
5. Perangkat Penyegel
   Komponen tahan kontaminasi di kedua ujung bantalan, terdiri dari cincin penyegel (karet nitril atau fluororubber) dan pelindung debu. Cincin penyegel membentuk celah dengan cincin bagian dalam, dengan bibir di sisi dalam cincin luar untuk mencegah kebocoran pelumas dan masuknya debu/air (penting untuk lingkungan berdebu dan berdebu, memerlukan perlindungan IP54 atau lebih tinggi).

II. Proses Pembuatan Bearing

(1) Pembuatan Cincin Dalam dan Luar

1. Persiapan Bahan Baku

• Batang bulat canai panas baja bantalan kromium karbon tinggi (GCr15) dipilih, dengan diameter ditentukan berdasarkan ukuran bantalan (dengan mempertimbangkan kelonggaran pemesinan 5–10 mm). Pengujian ultrasonik (UT) memastikan tidak ada retakan atau inklusi internal.

2. Penempaan

• Batang bundar dipanaskan hingga 850–900°C dan ditempa menjadi bentuk cincin (cincin dalam) atau bentuk cangkir (cincin luar) melalui proses upsetting, punching, dan ekspansi. Tempa didinginkan dengan udara untuk menjaga aliran butiran yang kontinu (meningkatkan ketahanan lelah).

3. Perlakuan Panas (Menengah)

• Anil sferoidisasi: Pemanasan hingga 780–800°C, ditahan selama 3–4 jam, kemudian pendinginan lambat hingga 600°C untuk pendinginan udara. Proses ini menghasilkan sferoidisasi karbida, mengurangi kekerasan hingga 207–255 HBW dan meningkatkan kemampuan mesin.

4. Pemesinan Kasar

• Pembubutan: Mesin bubut CNC memproses diameter dalam/luar, permukaan ujung, dan flensa cincin dalam/luar, dengan sisa kelonggaran finishing 1–2 mm. Paralelisme permukaan ujung ≤ 0,1 mm/100 mm, dan koaksialitas diameter dalam/luar ≤ 0,05 mm.

• Pengeboran (cincin luar): Lubang pelumasan (diameter 3–5 mm) dibor di flensa cincin luar, dengan toleransi posisi ±0,5 mm agar sejajar dengan saluran oli rumah bantalan.

5. Perlakuan Panas (Final)

• Pendinginan: Pemanasan hingga 830–860°C, pendinginan oli (laju pendinginan ≥ 50°C/s) untuk mencapai 61–65 HRC untuk cincin dalam/luar.

• Temperatur rendah: Penahanan pada suhu 150–180°C selama 2–3 jam untuk menghilangkan tegangan pendinginan dan menstabilkan struktur mikro (austenit tertahan ≤ 5%).

6. Pemesinan Akhir

• Penggilingan: Diameter luar mesin penggiling tanpa pusat, diameter dalam mesin penggiling internal (toleransi IT5), permukaan ujung mesin penggiling permukaan (paralelisme ≤ 0,01 mm/100 mm), dan jalur balap mesin penggiling bulat (kekasaran permukaan Ra ≤ 0,1 μm, deviasi radius kelengkungan ≤ 0,005 mm).

• Superfinishing: Saluran balap diberi superfinishing (menghilangkan 0,005–0,01 mm) untuk mengurangi kekasaran hingga Ra ≤ 0,025 μm, meningkatkan presisi kontak dan ketahanan aus.

(2) Pembuatan Elemen Bergulir

1. Cold Heading

• Kawat baja GCr15 dipotong dan diproses dingin menjadi bentuk kosong seperti tong dengan toleransi dimensi ±0,1 mm dan permukaan bebas retak.

2. Perlakuan Panas

• Pendinginan: pendinginan oli 830–860°C hingga 62–66 HRC.

• Tempering: 150–180°C selama 2 jam untuk menghilangkan stres.

3. Penggilingan dan Superfinishing

• Diameter luar mesin gerinda tanpa pusat (toleransi ±0,002 mm). Mesin gerinda bulat (spherical grinder) menghasilkan permukaan bulat (deviasi radius kelengkungan ≤ 0,003 mm). Superfinishing mencapai Ra ≤ 0,02 μm.

(3) Pembuatan Kandang

1. Kandang kuningan: Dibuat dari batang kuningan melalui pembubutan dan penggilingan menjadi struktur tipe jendela, dengan toleransi dimensi jendela ±0,05 mm untuk memastikan jarak bebas 0,1–0,2 mm dengan rol.

2. Kandang baja yang dicap:Dibentuk dari lembaran SPCC melalui proses stamping, dengan tepi jendela yang sudah dibersihkan dari gerinda dan permukaan berlapis seng (ketebalan 8–12 μm) agar tahan karat.

III. Proses Kontrol Kualitas untuk Bearing

1. Inspeksi Bahan Baku

• Analisis kimia: Spektrometri memverifikasi komposisi GCr15 (C: 0,95–1,05%, Cr: 1,3–1,65%, P ≤ 0,025%, S ≤ 0,025%).

• Pengujian inklusi non-logam: Peringkat ≤ 2,5 (per GB/T 10561) untuk menghindari inklusi besar yang menyebabkan kegagalan dini.

2. Inspeksi Akurasi Dimensi

• Cincin dalam/luar: Mesin pengukur koordinat memverifikasi diameter dalam/luar dan kelengkungan jalur (deviasi ≤ 0,005 mm). Penguji kebulatan memeriksa kebulatan (≤ 0,001 mm).

• Elemen bergulir: Pengukur diameter laser memverifikasi diameter (toleransi ±0,002 mm) dan konsistensi dimensi (deviasi ≤ 0,003 mm).

3. Pengujian Sifat Mekanik

• Pengujian kekerasan: Penguji kekerasan Rockwell memverifikasi 61–65 HRC untuk cincin dan 62–66 HRC untuk rol, dengan keseragaman kekerasan ≤ 3 HRC.

• Ketangguhan benturan: Pengambilan sampel untuk uji benturan -40°C (energi benturan ≥ 20 J) untuk memastikan ketangguhan suhu rendah.

4. Inspeksi Kualitas Permukaan

• Pengujian partikel magnetik (MT): Mendeteksi retakan permukaan pada cincin/rol (panjang ≤ 0,5 mm), tidak termasuk lipatan atau goresan.

• Pengujian kekasaran: Interferometer laser memverifikasi kekasaran jalur balap (Ra ≤ 0,1 μm) dan superfinished Ra ≤ 0,025 μm.

5. Inspeksi Kualitas Perakitan

• Pengujian jarak bebas: Instrumen khusus mengukur jarak bebas radial (per GB/T 4604, deviasi ±5 μm).

• Akurasi putaran: Penguji bantalan memeriksa runout radial (≤ 0,01 mm) dan gerakan aksial (≤ 0,02 mm) pada kecepatan terukur.

6. Verifikasi Kehidupan

• Uji umur yang dipercepat: Pengambilan sampel beroperasi di bawah beban terukur 1,2x selama 1000 jam, tanpa getaran abnormal (amplitudo ≤ 0,01 mm) atau kenaikan suhu yang berlebihan (≤ 40°C). Pembongkaran memastikan tidak ada keretakan pada saluran pipa atau keausan parah.

Bantalan merupakan bagian penting dari penghancur rahang. Umumnya, bantalan rol roket digunakan. Model bantalan yang spesifik dapat ditentukan dari tiga aspek, yaitu ukuran bantalan, akurasi bantalan, dan jarak bebas internal bantalan.

Ukuran Bantalan

Ukuran poros eksentrik dihitung berdasarkan gaya tekan. Setelah jurnal poros eksentrik pada bantalan rangka dan bantalan rahang gerak ditentukan, spesifikasi bantalan ditentukan berdasarkan hal ini. Spesifikasi seri lebar sedang biasanya dipilih sebisa mungkin untuk memeriksa masa pakai teoritis bantalan agar memenuhi standar yang relevan.

B Akurasi Bearing

Ketepatan bearing mencakup dua aspek: toleransi dimensi dan ketepatan putaran, baik itu toleransi geometri setiap komponen bearing maupun kesalahan runout radial dan aksial selama putaran, karena jaw crusher bergerak pada kecepatan spindel kurang dari 300r/mim, maka bearing presisi biasa dapat memenuhi persyaratan.

C Jarak bebas internal bantalan

Bantalan rol roket hanya memiliki celah radial. Menurut standar, celah radial dibagi menjadi lima kelompok, yang telah dipilih dan disesuaikan oleh produsen sebelum meninggalkan pabrik. Pada saat ini, celah tersebut disebut celah asli. Setelah bantalan dirakit, celah aslinya akan berkurang. Untuk bantalan rahang bergerak, poros eksentrik dirakit dengannya melalui pemasangan interferensi. Setelah bantalan rahang bergerak dipanaskan, cincin bagian dalam diekspansi dan dipasang pada poros eksentrik. Ekspansi cincin bagian dalam akan mengurangi celah asli bantalan.

2. Keausan bantalan penghancur rahang

Jika poros hanya sedikit aus, poros dapat diputar dengan mesin bubut untuk membuat jurnal dengan bentuk geometris yang tepat hanya untuk memperbaiki bentuk geometrisnya. Kemudian, kurangi diameter dalam bantalan sesuai kebutuhan. Namun, jika ukuran jurnal berkurang 5% dibandingkan ukuran aslinya setelah beberapa kali perawatan, pembubutan tidak diperbolehkan dan poros baru harus diganti.

3. Pemasangan bantalan penghancur rahang

a. Periksa karat sebelum pemasangan. Anda dapat membersihkannya dengan solar atau minyak tanah. Kemudian, periksa apakah jarak bebas radial bantalan, ukuran dan akurasi lubang bagian dalam, serta ukuran jurnal rakitan poros eksentrik memenuhi persyaratan.

b. Karena jumlah jurnal berlebih yang besar (hingga batas maksimum yang dapat ditampung atau ditahan) pada bantalan yang terpasang, umumnya pemasangan dilakukan dengan metode pemasangan panas. Bantalan dipanaskan hingga suhu sekitar 100°C, dan lubang poros mengembang hingga lebih besar dari ukuran jurnal. Setelah itu, perakitan dapat dilakukan. Metode pemuatan panas menggunakan penangas minyak untuk pemanasan, yang dapat memastikan bahwa semua bagian bantalan dipanaskan secara merata tanpa merusaknya atau mengurangi kekerasannya.

c. Setelah bantalan terpasang, gunakan feeler gauge untuk memeriksa celah radial bantalan setelah benar-benar dingin. Segera temukan penyebabnya jika celahnya terlalu kecil atau tidak ada celah. Jika penyebabnya tidak dapat ditemukan, celah tersebut harus dilepas dan dipasang kembali. Jika celahnya sesuai, gemuk dapat dioleskan, lalu komponen lainnya dapat dirakit.