高新工程配套微特电机生产线技改项目安全预评价报告.docx
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高新工程配套微特电机生产线技改项目安全预评价报告
附件
附件1:
西安微电机研究所委托中国轻工业西安设计工程有限责任公司编制《“高新工程”配套微特电机生产线技术改造项目安全预评价报告》的委托书(2005年7月)
附图
附图1:
所区总平面布置图;
附图2:
数控加工二工段工艺平面布置图;
附图3:
微电机检测中心工艺平面布置图;
附表
附表1:
新增主要设备仪器表;
1概述
1.1安全预评价编制依据和评价标准
1.1.1主要法律、法规
(1)《中华人民共和国安全生产法》(2002年6月29日第九届全国人大常委会第28次会议通过)
(2)《中华人民共和国劳动法》(1994年7月5日第八届全国人大常委会第八次会议通过)
(3)《中华人民共和国消防法》(1998年4月29日第九届全国人大常委会第2次会议通过)
(4)《中华人民共和国职业病防治法》(2001年10月27日第九届全国人大常委会第24次会议通过)
(5)《危险化学品安全管理条例》(国务院令第344号2002年1月9日国务院第52次常务会通过)
(6)《特种设备安全监察条例》(国务院令第373号2003年2月19日国务院第68次常务会通过)
(7)《工伤保险条例》(国务院令第375号2003年4月)
(8)《安全生产许可证条例》(国务院令第397号2004年1月)
(9)《安全评价通则》(国家安全生产监督管理局文件安监管技装字[2003]37号2003年3月31日)
(10)《安全预评价导则》(国家安全生产监督管理局文件安监管技装字[2003]77号2003年5月21日)
(11)《关于加强建设项目安全设施“三同时”工作的通知》国家发展和改革委员会国家安全生产监督管理局发改投资[2003]1346号2003.9.30
(12)《陕西省人民政府关于进一步加强安全生产工作的决定》(陕西省人民政府文件陕政发[2004]22号2004年5月28日)
1.1.2建设项目(工程)可行性研究报告及其他技术文件
(1)机械工业规划研究院编制的《西安微电机研究所“高新工程”配套微特电机生产线技术改造项目可行性研究报告》(2005年6月)
1.1.3建设项目(工程)安全预评价任务委托书与合同
(1)西安微电机研究所委托中国轻工业西安设计工程有限责任公司编制《“高新工程”配套微特电机生产线技术改造项目安全预评价报告》的委托书(2005年6月)
(2)关于编制《西安微电机研究所“高新工程”配套微特电机生产线技术改造项目安全预评价报告》的合同工程编号AP2005-05;合同编号(2005)第05号(2005.7)
1.1.4主要规范、标准、规程、规定等
(1)、《建筑设计防火规范》(GBJ16-87)(2001年版)
(2)、《重大危险源辨识》(GB18218-2000)
(3)、《职业性接触毒物危害程度分级》(GB5044-85)
(4)、《机关、团体、企业、事业单位消防安全管理规定》(公安部令第61号2002.5.1实施)
(5)、《消防监督检查规定》(公安部令第73号2004.9.1实施)
(6)、《关于进一步落实消防工作责任制的若干意见》(公安部、监察部、国家安监局文件公发[2004]4号2004.4.28发布)
(7)、《爆炸和火灾危险环境电力装置设计规范》(试行)(GB50058-92)
(8)、《中华人民共和国爆炸危险场所电气安全规程》(试行)(劳动部、公安部等8部委文件劳人护[87]36号1987.12.16发布)
(9)、《特种设备质量监督与安全监察规定》(国家质检局文件2000.10.1实施)
(10)、《工业企业设计卫生标准》(GBZ1-2002)
(11)、《工作场所有害因素职业接触限值》(GBZ2-2002)
(12)、《生产过程安全卫生要求总则》(GB12801-91)
(13)、《工业企业总平面设计规范》(GB50187-93)
(14)、《工业与民用电力装置接地设计规范》(GBJ65-83)
(15)、《工业企业照明设计规范》(GB50034-92)
(16)、《工业企业噪声控制设计规范》(GBJ87-85)
(17)、《建筑抗震设计规范》(GB50011-2001)
(18)、《建筑物防雷设计规范》(GB50057-94)(2000年版)
(19)、《建筑采光设计规范》(GB/T50033-2001)
(20)、《建筑灭火器配置设计规范》(GBJ140-90)(1997年版)
(21)、《火灾自动报警系统设计规范》(GB50116-98)
(22)、《防止静电事故通用导则》(GB12158-90)
(23)、《安全色》(GB2893-2001)
(24)、《安全标志》(GB2894-96)
1.1.5专用规范、标准
(1)、《机械工业职业安全卫生设计规范》(JBJ18-2000)
(2)、《机械加工设备危险有害因素分类》(GB12299-90)
(3)、《机械加工设备一般安全要求》(GB12266-90)
(4)、《机械设备防护罩安全要求》(GB8196—87)
(5)、《生产设备安全卫生设计总则》(GB5308-85)
(6)、《磨削机械安全规程》(GB4674-84)
(7)、《磨具安全规则》(GB2494-84)
(8)、《金属切削机床安全防护通用技术条件》(GB15760-2002)
(9)、《滚齿机安全防护技术条件》JB10139-1999
(10)、《加工中心安全防护技术条件》GB18568-2001
1.2评价范围
本安全预评价报告所涉及的内容,主要包括本项目可行性研究报告中所研究的工艺生产装置及设施,不涉及本项目可研报告涉及范围以外的其它工程和现状。
1.3建设单位简介
.西安微电机研究所是我国军用微特电机及伺服控制系统的研究开发基地,是全国微电机标准化技术委员会主任单位和秘书长单位,中国电机工业协会微电机分会理事长和秘书长单位,中国电工技术学会微特电机专业委员会副主任委员单位。
国家微电机产品质量监督检测中心也设在该所。
西微所前身为1953年建立的电器科学研究院(北京)电机研究室,1957年开始研制军用微特电机,是我国最早开发研制和生产军用微特电机的单位。
1965年全建制内迁西安建所。
1999年7月,西微所随国务院机构改革转制为科技型国有企业,属地化管理,现上级主管单位是陕西省科学技术厅。
在军品业务管理方面,改制前期由原机械工业部军工司管理,现隶属于陕西省国防科工委。
西微所主要科研、生产、检测部门有:
发展计划部、工程中心(负责微特电机科研、设计)、电机制造部(负责微特电机研制、生产)、微电机检测中心(负责微特电机的试验、检测及零部件计量等)、自动化公司(负责自动化产品及微特电机控制系统的科研、设计、试制)等五个部门。
作为微电机专业研究所,西微所拥有一支技术过硬、素质较高的科研生产队伍,具有各种微特电机及伺服控制系统的研发能力,拥有微特电机和自动化两个中试车间和国家微电机产品质量监督检测中心。
目前,西微所建有军用电子元器件贯标生产线,即伺服测速电机生产线。
西微所长期在微特电机领域进行研究、开发工作,截止到2004年,共研究开发了高精度、多功能微型和特种电机20大类、80多个系列、2000多个品种规格和6类、20种、近50个配套自动化产品,为我国微特电机的技术发展做出了较大贡献,近十年,先后完成国家级及部级科研项目250项,获得部级科技进步特等奖1项,1—3等奖100余项,并多次得到中共中央、国务院、中央军委、国防科工委的表彰和奖励。
西微所已建立了完整的质量保证体系,1991年通过《军工产品质量管理条例》质量体系评审,并通过复查验收,荣获机械部贯彻《军工产品质量管理条例》先进单位称号。
1999年12月西微所军用微特电机通过了ISO9001认证。
2003年完成了GJB9001A及ISO9001质量管理体系2000版换版认证注册。
西微所占地面积17387㎡;建筑面积15873㎡。
现有职工510人,其中工程技术人员239人,(研究员级高工21人,高工49人,工程师100余人)。
至2004年底,西微所拥有资产总额4465万元,固定资产原值1666万元。
2004年实现产品销售收入3095万元,其中直接为军工配套的各种产品近几年年销售额约占总销售收入的90%以上。
1.4建设工程概况
微特电机品种规格繁多、结构复杂、工艺特殊,使用工作环境严酷、精度水平和质量要求高。
面对不断扩大的配套数量和日益提高的产品技术性能指标要求,西微所现有能力不能适应“高新工程”对微特电机性能指标和研制周期的要求。
西微所2004年完成“高新工程”配套4000余台产品的生产,是在主要生产部门实行三班制生产条件下完成的。
2005年1~6月“高新工程”配套微特种电机订货数量已逾6000台,比2004年实际完成量增长50%,其中高难度产品所占比例由04年的30%提高到60%。
现有设备能力要完成此任务是非常困难的。
西微所承担“高新工程”配套任务的特点是相对于数量来说,品种规格繁多,年平均有200个品种规格滚动生产,给组织生产带来更多困难,且难以通过外协解决,造成设备有效利用率降低。
较之品种少、批量大的生产模式占用的设备更多。
2005年“高新工程”配套任务中的大部分产品虽然已定型,但仍有少量因工程需要加急研制的新产品,如为HQ—9工程研制的一种永磁直流伺服测速机组J166SY—C01,研制周期短、难度大,集中占用设备时间长,也造成设备周转困难。
微特电机种类繁多,每类试验设备独立,实验方法各异,无法互相替代,试验项目多、周期长、要求严,现有试验设备手段不足,设备不完全,检测效率低。
武器装备系统对微特电机高性能、高可靠性要求显著提高,西微所因缺少精密加工设备。
受装备条件限制,部分型号关键零部件达不到设计要求,无法保障产品交付。
西微所现有工艺设备陈旧、落后,生产效率低,90%制造设备都是普通设备,使用年限大部分在25年以上,即使其中个别高精设备(如坐标镗床,上世纪70年代购置)精度也早已丧失。
导致一些关键零部件一次合格率低,只能通过加大投入量来筛选,适配性差,更加重了设备负荷。
为保证国家专项计划及高新工程配套需求,西微所急需进行技术改造。
1.5建设项目概况
本项目建设的目的是为了满足专项计划等高新工程配套微特电机产品的需求,形成年生产微特电机6000台的能力。
项目建设主要内容是完善补充产品检测、试验设备,保证产品在使用环境条件下,保持其性能的稳定性、适用性;添置关键生产设备,提高产生产能力,以及产品质量的一致性、稳定性。
技术及设备方案:
本项目对数控二工段厂房进行环境改造,改造面积360m3。
电机制造部新增加工、焊接和动平衡试验设备共8台套。
微电机检测中心新增各种检测设备共8套。
1.5.1厂址选择
1.5.1.1厂址的概况及占地面积
西安微电机研究所位于陕西省西安市西郊二环路内侧电工城桃园西路2号,周边主要是西安电力机械制造公司。
西微所距离市中心钟楼约5km,距离火车站10km,距离陇海铁路约3km,交通便利,周围环境良好。
西安微电机研究所所区占地面积17387㎡。
1.5.1.2工程地质、地貌、地震烈度、水文地质概况
西安微电机研究所所区已建成40年,所区内地势平坦,,总体布局较为规整、紧凑,总平面布置已形成格局,各类建筑与设施较为完备。
地震设计烈度8度。
1.5.1.3气象资料
(1)气候特征
西安市属于暖温带半湿润的季风气候区,雨量适中,气候温和,四季分明。
有关气象参数如下:
(2)气象要素
年主导风向及风频东北风EN
冬季平均风速1.80m/s
夏季平均风速2.0m/s
全年平均风速2.0m/s
年平均气温13.3℃
历年极端最高温度41.7℃
历年极端最低温度-20.6℃
最热月平均气温32.4℃
最冷月平均气温-5.0℃
年平均降雨量580.2mm
日最大降水量92.3㎜
最大冻土深度45㎝
1.5.2总图运输
1.5.2.1总平面布置
西安微电机研究所所区占地面积17387㎡,现有建筑物占地面积4606㎡。
主干道为南北走向,建筑物建设在道路右侧,平行排列,从北到南依次布置有行政办公楼、科研楼、变配电室、电机制造部等。
西微所所区总体布局较为规整、紧凑,总平面布置已形成格局,各类建筑与设施较为完备。
所区内道路和绿化已基本形成,可以满足工艺流程、消防和职业安全卫生等规范要求。
本项目不对西微所所区总平面布置进行调整。
详见附图1:
所区总平面布置图;
1.5.2.2竖向布置
本工程是在现有厂房、装置区或空地上设计,场地均已平整,故竖向布置根据现有场地实际情况,稍做平整,基本上无土石方量。
1.5.2.3运输
目前西微所研制生产单位都集中在所区大院内。
西微所紧邻桃园西路,与市各主要交通线路紧密相连。
所外运输,原材料运入一般由供货方以及社会的运输公司承担,产品运出可以直接由运输公司卡车运至火车站铁路运输。
本次改造不增加运输工具。
所内运输,采用卡车、叉车和手推车。
楼内运输,主要采用运货电梯和推车。
1.5.3产品方案和生产规模
1.5.3.1生产规模
本项目建设完成后,西安微电机研究所将形成年产6000台的生产能力满足HQ-9、DH-10、YJ-88、鱼6等专项计划及“高新工程”对微特电机产品的配套需要。
1.5.3.2产品方案
本项目产品主要为国家国防科工委下达的重点武器装备任务中配套的高精度双通道多极旋转变压器、自整角机;伺服电机及机组;精密减速器及电机组件;直流力矩电动机和特种中频异步电动机等6000台套/年。
本项目中“高新工程”配套微特电机产品的方案如下:
表1-1生产纲领表
序号
产品名称
任务(台)
1
高精度双通道多极旋转变压器、自整角机
1734
2
伺服电机及机组
1148
3
直流力矩电动机
267
4
精密减速器及电机组件
230
5
特种中频异步电动机
605
6
其他微特电机
2211
合计
6195
1.5.4数控加工二工段工艺流程及新增设备
1.5.4.1数控加工二工段设计方案
⑴工段现状
组建数控加工二工段。
数控加工二工段利用电机制造部综合加工工段在用的电机制造部大楼西端的长度为24m、跨度为15m的单层厂房,面积为360㎡。
综合加工工段将淘汰部分陈旧设备,将现安装在电机制造部西端单层厂房的设备调整到电机制造部大楼三层楼房部分的一层厂房内。
⑵工段任务和生产纲领
a.工段任务
数控加工二工段主要承担电机产品中的壳体、端盖、定子支座、减速器壳体、电机轴、减速器传动轴等工件关键部位的精加工任务;同时承担精密减速器及机组、伺服电机及机组中的高精度齿轮齿面加工任务;承担伺服电机电枢换向器焊接漆包线任务;承担伺服电机及机组中回转速度高的转子进行动平衡试验。
b.生产纲领
本工段年加工(包括动平衡试验)各种零部件共22000件。
其中:
齿轮齿面加工3300件;(数控滚齿加工)
电机转子、定子、电机轴、支架、轴套等15000件;(进行磨削车削等加工)
伺服电机电枢换向器2000件;(焊接漆包线)
伺服电机及机组中回转速度高的转子1700件;(动平衡试验)
c.产品特点
加工齿轮的最高精度为4级。
加工机壳电机轴轴套等的内外圆最高精度为5级。
d.生产性质
数控加工二工段的生产性质为单件小批量生产。
e.协作关系
齿轮齿坯加工、机壳、端盖、定子壳体、减速器壳体、电机轴、轴套等的粗加工在电机制造部的综合加工工段协作;机壳、端盖、定子支座、减速器壳体、电机轴、轴套等工件的调质热处理在电机制造部的热处理工段协作;重量大于18kg的电机转子动平衡试验在兴平航空115厂协作试验。
f.工作制度和年时基数
数控加工二工段机械加工设备为三班工作制,焊接设备为二班工作制。
机械加工设备的年时基数为5080h(属精密机床);焊接设备的年时基数为3740h。
第一、第二、第三班工作人员的年时基数分别为1830h、1830h和1480h。
⑶微特电机产品和主要零部件工艺流程
a.电机机壳生产的工艺流程简图
半精车
(本工段或综合加工工段)
调质热处理或退火热处理
(热处理工段协作)
粗车内、外圆及端面等部位
(在综合加工工段协作加工)
备料
(或不锈钢毛坯采用铸造毛坯、部分10#碳钢毛坯采用圆钢下料。
)
清理
表面处理
(碳钢机壳外协电镀、铝机壳阳极氧化处理)
磨削
(精密万能数控磨床)(铝材的机壳不进行磨削)
精车
数控机床
综合检验
图1-1电机机壳生产的工艺流程简图
入半成品库
b.电机轴生产的工艺流程简图
粗车
(综合加工工段协作加工)
调质热处理
(热处理工段协作)
精车
(并铣削对轴线对称度要求高的键槽)
(数控车床)
下料
入半成品库
综合检验
清理
磨外圆
(精密万能数控磨床)
铣键槽
(铣对轴线对称度要求一般的键槽)
(在综合加工工段协作加工)
图1-2电机轴生产的工艺流程简图
c.齿轮轴生产的工艺流程简图
下料
粗车外圆、端面等各部位
(在综合加工工段协作加工)
调质热处理
(热处理工段协作)
半精车外圆、端面等各部位
(在综合加工工段协作加工)
入半成品库
综合检验
铣齿形
(精密数控滚齿机)
清理
磨削两端轴颈及齿顶圆等
(精密数控万能磨床)
图1-3齿轮轴生产的工艺流程简图
1.5.4.2数控加工二工段主要设备选型
⑴新增精密数控滚齿机的主要技术特点主要
根据减速器齿轮技术特点和加工要求,本项目拟新增德国LIEBHERR(利博海尔)公司的LC80型精密数控滚齿机1台。
新增的LC80型精密数控滚齿机可以满足精密减速器中齿轮最小模数为0.2㎜,最高精度为5级的加工要求。
LC80型精密数控滚齿机的主要技术参数如下:
加工齿轮最大直径:
Ф80㎜
工作台中心线至滚刀轴线的最小距离:
8㎜
最小加工模数0.2㎜
稳定的加工精度5级
⑵新增数控万能磨床的主要技术特点
本项目进口瑞士STUDER(斯图特)公司的S21型数控万能磨床1台,用于加工电机的定子、转子、电机轴、减速器传动轴、转子支架等各种高精度轴类件、套类件的内圆、外圆等。
新增的S21型数控万能磨床的主要技术参数如下:
中心高125㎜
顶尖距450㎜
最高转速120000rpm
磨削内径范围Ф2~100㎜
磨削外径范围Ф1~150㎜
砂轮最大直径Ф500㎜
砂轮线速度50m/s
加工圆度0.0002㎜
加工圆柱度0.0004㎜
S21型数控万能磨床配置精密B轴,可精确地磨削各种锥度。
X、Z轴为全封闭系统测量,测量精度为0.0001㎜。
配置砂轮机上动平衡系统、轴向定位量仪、数控冷却阀等。
⑶新增坐标镗床的主要技术特点
为满足精密减速器机壳、机盖等位置精度要求高的孔加工要求,同时满足电机定子和转子铁芯冲载、叠装等用各种模具凸、凹模位置度要求高的定位销孔等的加工需要,新增瑞士菲尔曼(Felemann)公司的P54型坐标镗床1台。
新增的P54型坐标镗床的主要技术参数如下:
最大纵向位移:
500mm
最大横向位移:
255mm
主轴最大垂直位移:
160mm
工作台与主轴间最大/最小距离:
610/0mm
主轴驱动功率:
7.6KW
主轴速度范围:
无级变速,100~7100rpm
X轴进给速度:
1~2000mm/min
Y轴进给速度:
1~2000mm/min
Z轴进给速度:
12~1200mm/min
W轴进给速度:
500~2000mm/min
定位精度:
0.001㎜
P54型坐标镗床采用CNC对X、Y、Z、A轴直线位移和轮廓形状进行控制,控制精度高。
⑷新增精密数控车床的主要技术特点
为满足各种电机机壳等关键件精加工需要,新增美国哈挺(Hardinge)公司的ELITE8/51型和QUEST65型精密数控车床各1台。
ELITE8/51型精密数控车床主要用于较小型的电机机壳、端盖、支架、轴套等工件进行加工;QUEST65型精密数控车床主要用于较大型的电机机壳、端盖、支架、轴套等工件进行加工。
ELITE8/51型精密数控车床的主要技术参数如下:
最大车削直径Ф210㎜
两顶尖之间中心距离361.54㎜
最大车削长度355㎜
X轴行程:
209.6mm
Z轴行程:
355.6mm
X轴快速进给:
24m/min
Z轴快速进给:
24m/min
双向垂直转塔刀架刀位数12
换刀时间0.3s
加工精度圆度0.8μm
主轴跳动1μm
刀塔重复定位精度1.27μm
QUEST65型精密数控车床的主要技术参数如下:
最大回转直径Ф519.2㎜
最大车削直径Ф356.8㎜
两顶尖之间中心距离361.54㎜
最大车削长度(弹簧夹头)609.6㎜
最大车削长度(卡盘)497.7㎜
X轴行程:
189.2mm
Z轴行程:
609.6mm
X轴快速进给:
28m/min
Z轴快速进给:
38m/min
Z轴钻削力:
10000N
Y轴钻削力:
5227N
双向垂直转塔刀架刀位数12
加工精度圆度0.8μm
同轴度≤5μm
主轴跳动1μm
刀塔重复定位精度0.8μm
⑸新增精密激光焊接机的主要技术特点
为保证直流电机并绕的漆包线与换向片之间的焊接质量,新增深圳大族公司制造的PB200型激光焊接机1台。
新增PB200型激光焊接机的主要技术参数如下:
最大激光输出功率300W
最大脉冲能量50J
脉冲宽度0.3~50mg
脉冲频率1~200HZ
光纤芯径0.6㎜
整机功率120kW
PB200型激光焊接机配置Nd:
YAGФ8㎜、英国原产的陶瓷腔激光器,2×6kW脉冲灯泵浦源,PFCS0401功率反馈控制系统,半导体激光器的红外瞄准指示系统,单片机电源控制模块,3P冷水机组的高精度恒温系统,光纤及准直聚焦点的光纤传输系统等。
PB200型激光焊接机配置分度工作台,进行并绕漆包线与换向片焊接时,根据换向器上的槽数自动进行分度,可以减轻工作人员的劳动强度,并大大提高生产效率,以满足伺服电机并绕漆包线与换向片焊接工作量大的需要。
⑹新增高速动平衡机的主要技术特点
为满足中频异步电机和永磁直流伺服电机转子进行动平衡试验的要求,新增德国SCHENCK(申克)公司的RS0型和HM10BK型高速动平衡机各1台。
分别用于质量为3kg以下和3~12kg的电机转子进行动平衡试验。
新增RS0型动平衡机的主要技术参数如下:
允许的最大工件重量3kg
试验工件的最小重量不限制
两轴承之间的最大距离400㎜
两轴承之间的最小距离21㎜
传送带传送时两轴承之间的最小距离33㎜
最小可达剩余不平衡量0.1gmm/kg
不平衡最减小率95%
转速限制值W×n2=50×106kg/min2
新增HM10BK型动平衡机的主要技术参数如下:
允许的
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