Gambaran Umum Pemecah Batu Hidrolik

1.1 Ikhtisar Pemecah Batu Hidrolik

Pemecah batu hidrolik, juga dikenal sebagai penghancur hidrolik atau perangkat dampak hidrolik, adalah mesin dampak-getaran hidrolik. Dengan menggunakan minyak hidrolik bertekanan tinggi sebagai media kerja, mesin ini mencapai gerak maju-mundur piston yang cepat di dalam badan silinder melalui umpan balik antara sistem kontrol katup dan sistem silinder-piston, sehingga mengubah energi hidrolik menjadi energi mekanik piston serta menggerakkan pahat untuk melakukan pekerjaan di luar.

Fungsi utama pemecah batu hidrolik adalah: benturan dan getaran. Karena karakteristik benturan-getaran berdaya tinggi dari pemecah batu hidrolik, alat ini banyak digunakan dalam bidang metalurgi, pertambangan, perkeretaapian, jalan raya, konstruksi, teknik sipil kota, serta pengembangan properti. Pemecah batu hidrolik mampu melakukan operasi penggalian, pemecahan, pembongkaran, dan lainnya pada batuan, beton, bak baja, terak, tanah beku, es, permukaan jalan beton, dek jembatan, serta bangunan. Selain itu, dengan mengganti pahatnya, alat ini juga dapat digunakan untuk operasi keling, penghilangan karat, pemadatan, dan penancapan tiang.

Area aplikasi umum pemecah batu hidrolik meliputi:

(1) Pertambangan — penggalian tambang, ekstraksi batu, pengeboran terowongan, pemecahan batang saring (grizzly bar), serta pemecahan batu sekunder;

(2) Industri metalurgi — mesin pembongkar tungku, mesin pengupas bak baja, mesin pembongkar, serta mesin pembuka lubang saluran keluar (tap-hole opening machines) untuk membersihkan terak bak baja dan membongkar lapisan tungku;

(3) Teknik perkotaan — pembongkaran permukaan jalan dalam konstruksi air, gas, dan listrik; pembongkaran fondasi keras; penggalian parit; pengeboran lubang;

(4) Konstruksi bangunan — pembongkaran bangunan lama; pembongkaran beton; pemadatan tanah;

(5) Jalan raya dan kereta api — peledakan pembukaan jalan; pembongkaran permukaan jalan beton; perbaikan jalan raya; pemancangan tiang pagar pengaman; pembongkaran jembatan jalan.

Sebagai alat hidrolik baru berkinerja tinggi, dibandingkan dengan alat bentur pneumatik konvensional, pemecah batu hidrolik memiliki sejumlah keunggulan tak tertandingi, terutama tercermin dalam poin-poin berikut:

— Energi bentur besar. Pemecah batu hidrolik dapat dipasangkan dan didesain sesuai dengan tekanan minyak dan laju aliran yang disediakan oleh mesin penggerak serta gaya dorongnya. Energi bentur umumnya berkisar antara 300 hingga 10.000 joule; pemecah batu hidrolik terbesar di dunia saat ini mampu menghasilkan energi bentur tunggal hingga 30.000 joule.

— Efisiensi kerja tinggi. Efisiensi kerja pemecah batu hidrolik umumnya mencapai 60% hingga 65%; tipe dengan kinerja unggul dapat mencapai 70%, sedangkan efisiensi kerja alat pneumatik hanya 20% hingga 30%.

— Hemat energi. Media kerja pemecah batu hidrolik adalah minyak hidrolik bertekanan tinggi yang dapat didaur ulang, dilengkapi pula dengan akumulator; sementara media kerja alat pneumatik adalah udara terkompresi, yang tidak hanya mengonsumsi sejumlah besar energi termal selama proses kompresi, tetapi juga menghamburkan sejumlah besar energi selama proses pembuangan udara.

— Kebisingan rendah. Tingkat kebisingan standar pemecah batu hidrolik berkisar antara 95 hingga 98 dB; tipe berkebisingan rendah berada pada kisaran 85 hingga 87 dB. Alat pneumatik, karena suara ledakan akibat ekspansi gas terkompresi saat dibuang, menghasilkan kebisingan yang secara konsisten melebihi 100 dB. Dalam masyarakat saat ini yang menuntut perlindungan lingkungan semakin ketat, pemecah batu hidrolik memiliki nilai penting.

—— Konstruksibilitas yang baik dan biaya perawatan rendah. Pemecah batu hidrolik bekerja bersamaan dengan mesin pengangkut dan dapat dengan sangat mudah melakukan operasi pada berbagai sudut spasial; pemecah batu ini sepenuhnya tertutup, masa pakai komponen panjang, perawatan sederhana dan nyaman, serta total biaya operasional rendah.

1.2 Sejarah Singkat Perkembangan Pemecah Batu Hidrolik

Pada awal abad ke-20, masyarakat secara sistematis mempelajari transmisi pneumatik dan hidrolik, serta secara aktif mengeksplorasi perangkat hidrolik yang mampu mentransmisikan daya tinggi dan pengendalian. Pada tahun 1963, perusahaan Jerman Krupp mengajukan paten untuk perangkat getaran hidrolik pertama di dunia; pada tahun 1967, perusahaan tersebut memamerkan di Pameran Hanover pemecah batu hidrolik pertama di dunia yang dipasang pada kendaraan pengangkut dan memiliki nilai praktis, yaitu HM400. Alat ini pertama kali digunakan dalam pekerjaan konstruksi fondasi, seperti menghancurkan permukaan jalan beton, memperbaiki fondasi, menggali parit di tanah keras, serta memecah blok batu besar… Perusahaan Prancis Montabert juga mengajukan paten untuk pemecah batu hidrolik genggam pertama (seri BBH) pada tahun 1964 dan merancang produk pemecah batu hidrolik seri BRH pada tahun 1969. Berkat fungsi yang sangat kuat dan prospek penerapan yang luas dari pemecah batu hidrolik, alat-alat ini dengan cepat mendapat perhatian serius di Eropa, Jepang, dan negara-negara lain serta berkembang pesat. Banyak perusahaan melakukan investasi besar dalam pengembangan, perancangan, dan pengujian peralatan getaran hidrolik, sehingga bermunculan berbagai jenis, ukuran, dan fungsi pemecah batu hidrolik. Bidang penerapannya terus meluas, kinerja teknisnya terus meningkat, serta produk-produknya terus diperbarui dan digantikan. Krupp meluncurkan teknologi peredam getaran pemecah batu hidrolik pada tahun 1985, meningkatkan sistem peredam getaran pada tahun 1995, merilis teknologi perlindungan keausan 'Marathon' pada tahun 1998, serta meluncurkan produk seri 'ECO' dan 'Marathon' pada tahun 2000. Perusahaan Montabert meluncurkan seri BRV dengan penyesuaian energi otomatis pada tahun 1987, dan sebagai respons terhadap meningkatnya permintaan pasar, meluncurkan pemecah batu seri BRP berukuran kecil pada tahun 1992. Perusahaan Rammer, yang didirikan pada tahun 1978 di Finlandia, meskipun memiliki sejarah yang singkat, menjadi kekuatan dominan di bidang pemecah batu hidrolik—sejak awal berdirinya, perusahaan ini meluncurkan pemecah batu S600, yang saat itu merupakan pemecah batu terbesar di dunia; S2000 yang diluncurkan pada tahun 1981 memiliki berat 3 ton; produk seri tahun 1986 menerapkan prinsip 'Energi Pukulan Konstan (CBE)'; produk ultra-senyap seri City diluncurkan pada tahun 1991; sistem 'City Pro' yang dikembangkan pada tahun 1995 memungkinkan operator memilih kinerja pemecah batu hidrolik berdasarkan jenis material yang dipukul, serta dilengkapi sistem supresi debu berbasis semprotan air. Konan dari Jepang memperkenalkan teknologi Krupp pada tahun 1973 untuk memproduksi pemecah batu hidrolik MKB; kemudian perusahaan Jepang Furukawa, Teisaku, dan Toku mulai mengembangkan pemecah batu hidrolik berdasarkan perangkat dampak pneumatik; NPK didirikan pada tahun 1985. Perusahaan Soosan, yang didirikan pada tahun 1984, mendorong perkembangan pesat pemecah batu hidrolik Korea. Perusahaan Italia INDECO didirikan pada tahun 1976; pada tahun 1986, perusahaan ini mengumumkan pengembangan 'pemecah batu hidrolik cerdas' yang mampu menyesuaikan frekuensi dan energi pukulan berdasarkan kekerasan batuan…

Saat ini terdapat lebih dari 30 produsen utama pemecah batu hidrolik di seluruh dunia. Berdasarkan asal-usulnya, produsen-produsen tersebut dapat diklasifikasikan menjadi merek Eropa, Jepang, Korea, dan Tiongkok domestik; di antara semua merek tersebut, hanya beberapa merek yang dipasarkan secara global. Produsen pemecah batu hidrolik Eropa memiliki ciri khas menggabungkan manufaktur, merek dagang, dan layanan dalam satu kesatuan; produsen-producen tersebut tidak hanya memiliki kemampuan riset dan pengembangan teknis yang kuat, tetapi juga memiliki jaringan pemasaran sendiri serta kemampuan layanan pelanggan. Setiap produsen pemecah batu hidrolik menekankan pembangunan merek dagangnya sendiri, tingkat konsentrasi industri relatif tinggi, dan dalam beberapa tahun terakhir tiga merger serta restrukturisasi industri utama telah diselesaikan, membentuk tiga merek besar: Rammer (termasuk Toyo), Atlas Copco (termasuk Krupp), dan Montabert milik Doosan. Produsen pemecah batu hidrolik Jepang mirip dengan produsen Eropa—umumnya mereka juga memiliki jaringan pemasaran sendiri serta menyediakan layanan kepada pelanggan secara bersamaan. Setiap produsen pemecah batu hidrolik menekankan pembangunan merek dagangnya sendiri, dan tingkat konsentrasi industri relatif tinggi. Hanya tujuh perusahaan berikut yang beroperasi secara nasional: Furukawa, NPK, Toku, Teisaku, MKB, Toyo (telah diakuisisi oleh Rammer), dan Okada. Produsen pemecah batu hidrolik Korea memiliki ciri khas memisahkan manufaktur, merek dagang, dan layanan; pembagian kerja industri secara keseluruhan relatif halus, dengan banyak pabrik komponen skala kecil; terdapat hampir seratus distributor pemecah batu hidrolik, namun hanya beberapa produsen berskala besar, yaitu Soosan, Hanwoo, Daemo, dan MSB. Tabel 1-1 memberikan gambaran umum mengenai output tahunan produsen pemecah batu hidrolik utama di tingkat global pada tahun 2010.

Tabel 1-1 Ringkasan output tahunan produsen pemecah batu hidrolik utama global pada tahun 2010 (tidak termasuk Tiongkok)

Riset Tiongkok mengenai pemecah hidrolik dimulai tidak terlambat. Sejak pertengahan 1970-an, lembaga penelitian ilmiah dalam negeri dan universitas telah memasuki bidang ini, seperti Beijing Steel and Iron College, Zhongnan Mining College, Changsha Mining Research Institute, dan Changsha Mining Research Institute. Para peneliti Tiongkok melakukan riset mendalam mengenai teknologi getaran hidrolik dan memperoleh banyak hasil penelitian; namun, karena perkembangan teknologi hidrolik dalam negeri secara keseluruhan yang masih lambat serta tingkat manufaktur yang relatif rendah pada masa itu, tidak tercapai terobosan nyata dalam pengembangan produk. Setelah tahun 1980-an, para peneliti Tiongkok, selain melakukan riset mandiri, juga mengimpor teknologi dan memimpin pengembangan alat pengebor batu hidrolik serta pemecah batu hidrolik dengan ciri khas sendiri di bidang pertambangan. Beberapa pabrik perkakas pneumatik dalam negeri dan pabrik mesin konstruksi pun turut bergabung dalam barisan riset tersebut, seperti Jilin Tonghua Pneumatic Tool Plant, Shanghai Construction Machinery Plant, dan Shenyang Pneumatic Tool Plant, yang semuanya mengerahkan sumber daya untuk melaksanakan riset dan pengujian produk; namun, karena teknologi produksi yang tertinggal dan kualitas produk yang tidak stabil, pengembangan pemecah batu hidrolik tetap terbatas. Pada tahun 1988, perusahaan Jerman Krupp datang ke Tiongkok membawa produknya untuk menyelenggarakan 'Pameran Produk Pemecah Batu Hidrolik', yang dihadiri lebih dari 200 orang dari lembaga penelitian ilmiah dan perusahaan dalam negeri; fungsi unggul produk-produk tersebut membangkitkan minat besar di kalangan peserta, sehingga produk Krupp mulai dipasarkan di Tiongkok. Memanfaatkan peluang ini, Tianjin Engineering Machinery Research Institute dan Harbin University of Technology menganalisis dan meneliti produk-produk Krupp; sementara itu, Changzhi Hydraulic Parts Factory dan Shanghai Construction Machinery Plant memulai produksi percobaan produk mereka sendiri.

Pada pertengahan 1990-an, dengan pesatnya pembangunan ekonomi Tiongkok, transformasi perkotaan yang cepat, serta meningkatnya investasi infrastruktur, tingkat mekanisasi dalam konstruksi teknik terus meningkat. Pasar pemecah batu hidrolik Tiongkok memasuki periode pengembangan terbaik dalam sejarahnya; sejumlah perusahaan asing ternama mulai memasuki pasar Tiongkok satu per satu. Perusahaan domestik pun bangkit menghadapi persaingan tersebut, dan setelah lebih dari satu dekade berupaya, secara bertahap membentuk sejumlah merek domestik ternama, seperti Anhui Jingye (Jingye), Yantai Aide, Jiangsu Libosite, dan Changzhi Hydraulic.