随着管桩行业在全国范围内的迅速发展，各管桩生产企业对管桩滚焊机的生产效率、

使用的可靠性提出了更高的要求，同时对管桩滚焊机的运行成本（如耗电量、单位桩长用

易耗品的费用等）也列入成本考核范围，成为增效降耗的重要指标。我们公司在总结过去

使用管桩滚焊机经验的基础上，发现其有技术潜力可挖，尤其是现代焊接技术发展越来越

快，管桩滚焊机也可以创新。

一、焊接速度得到提高：

1、 自动化程度较高，焊机电控部分采用了变频器+PLC+人机界面，降

低了对操作工人熟练程度的要求，解决了新工厂（车间）滚焊机难操作的难题。由于采用

了 PLC，自动化程度大大提高，电气元件减少了许多，减少了故障率，提高了设备运行的

可靠性。主要体现在以下几个方面。

A、 实现了骨架规格、长度尺寸的程序预设，并可直接调用，不必重复输入参数。

B、 骨架两端密绕长度和环筋间距通过人机界面可以设定。

C、 自动生成当班产量报表，同时上一班产量报表自动保存。

D、 自动焊接时，只需调节料盘转速以适应主机转速，牵拉速度随主机转速已设

定，不用调节，且保证环筋间距。

E、 控制系统保留了手动功能，该功能与传统的操作方式相同。

F、 所有电机控制为变频调速，出现故障人机界面直接提示故障部位，人机界面

中存有设备的操作说明书，操作者和维修者更容易使用设备和维护设备。

G、 自动功能自动实现两端不焊接密绕、两端正常密绕和正常进给等功能。随着

自动化程度的提高，减少了手工动作，从而保证了产品质量，提高了生产效率。

2、 机械结构也有一定的优化，操作较为便利，尤其是更换规格时节省很多时间，

主要体现在以下几个方面：

A、 托笼架的设计较好，改变规格时无需松开托筋架上的八条螺栓，只需改变一

下定位销的位置，这一改进大大缩短了调整时间。更换一次规格至少节省 20 分钟时间。

B、 电极板预紧装置设计较优，将环筋穿入纵筋与焊机电极板之间时，只需一人

就可以完成，比传统滚焊机需两人配合才能完成此项工作大大提高料工效。

C、 焊接铜盘工作面（易损件）采用锥形镶嵌式，既方便装拆，又比传统的螺钉

包嵌式整体导电性好。

D、 绕线机的设计简单实用，速度可调，排线均匀，效率较高，操作人员反映较

好。

3、 焊接速度从根本上得到提高，焊机由于采用次级整流作为焊接电源，由

于电流不过零点、次级无感抗等诸多优势，焊接速度和交流电源相比有较大幅度的提高，

同时焊接质量也有明显改善。主要体会有：

A、 采用次级整流时，由于是直流供电，不像交流电源每个周波都要通过零点，

焊接区域升温快，同时避免了交流电流幅值下降时冷却造成的热量损失，提高了焊接热效

率，又能减少交流电幅值上升时电流过大而造成的飞溅，从而焊接质量大为提高。

B、 采用直流供电，消除了交流电流每个周波电流通过零点的影响，电流密度可

大幅度提高，为提高焊接速度提供了能量方面的可靠保证。

C、 直流电源使焊接变压器的容量可以较大幅度的减小，这是由于电流与磁场无

相位差，也无集肤效应，同样大小的电流，采用直流时，焊点电流密度高，电流更集中的

通过焊接中心区。因此同样条件下，所需电流比交流电源低 25~30%，焊点强度会更高，

更加省电。

D、 直流电源焊点强度均匀，由于直流电源，两电极间无交变电磁场产生，电级

压力恒定，不会造成每个焊点强度不一致现象。同时也不会因受交变电磁场的反复作用产

生疲劳损坏，电极的寿命得到延。

E、 直流电源感抗可略，焊接回路铁磁性材料的存在（由于焊机的结构特点，无

法消除铁磁性材料的存在），不会影响焊接电流的大小，功率因数可提高到 0.9（交流功率

因数最高达 0.3），焊接回路热量损失大大降低，因此较交流电源相比，回路发热较小，这

也是电极板寿命较交流电源相比寿命提高的原因之一，而有些单位为提高焊接速度，一味

通过提高电源容量增加焊接电流而导致回路严重发热，电极板寿命低，有的甚至主机过热，

将轴承烧死，咬合在一起，造成焊机整体报废。

F、 直流电源焊接飞溅大幅度降低，焊接强度较交流电源高出许多。这是因为焊

接初期，电流很小，直流电源主要受回路电阻影响，只对电阻变化敏感，随着焊接过程的

持续，接触面积增大，电阻值减小，焊接电流也随之自动增大。焊接结束时，由于焊件热

态时电阻增大，电流值也有所减小。这一加热特点使电流不像交流电源那样突然增大、减

小。飞溅小使得钢棒的强度损失降到最低，骨架整体强度得到保证，在张拉过程中纵筋被

拉断的可能性大为降低。因此我们体会到采用直流，提高焊接速度是可行的。

二、提高了整机的使用寿命，降低了运行成本，主要体现在以下几个方面：

1、 采用直流电源，电流密度高，无电感，功率因数提高等因素，减小电源的功

率，电源总功率由原来的 200~300KVA 降至 150KVA 左右，耗电量减小 30%~50%。

2、 直流电源使得次级回路发热量小，电极力恒定，自动限流等原因导致飞溅减

小，使电极板的寿命得到提高，是交流电源电极板寿命 5～6 倍。这是因为无瞬时大电流

的产生，减小了对电极的灼烧；同时飞溅物过多时，会大量粘附在电极板的表面，而粘附

物的主要成分为金属的氧化物，质硬，加剧电极的磨损。另一方面，粘附物的存在降低了

电极板的散热作用，使电极板的温度过高，造成软化，同时造成电极板导电性能进一步恶

化，电阻率进一步上升，电极板的寿命就会急剧降低，而直流电源很好的解决了这些问题。

据我们对焊接铜板易损件的损耗统计对比，新型焊机每米钢筋笼焊接时平均铜耗量是传统

焊机的 65%左右，在铜金属价格日益快速上涨的今天，仅只一项就可为企业节约一笔不少

的成本。

3、 三个电机采用变频调速自动控制与传统得手电无级调速相比，马达的故障率

降低了许多倍，且节约能源。这是因为变频启动的方式是降压、降频的方法，比常规的减

压启动电流可以减小，对电网负载影响也大大减小。

三、存在问题：

根据我们使用已半年多的情况来看，该新型滚焊机性能很稳定，生产操作人员都反映

同比传统交流滚焊机好用。存在问题主要是电源造价偏高，如果今后要更换的话还需制造

厂家提供；另外还有电源部分需强制水冷，有些不太方便，特别是北方地区冬季结冰天如

不用一定要放干净积水。这种新型滚焊机技术性能同比目前市场上普遍采用的传统交流滚

焊机其优势是十分明显的，而售价并不比传统滚焊机高，性价比不错，值得推广。