大型液压铲是露天矿山开采和大型工程施工广泛采用的装备,但国内所用一直依赖进口,2008年太原重工开始研发国内首台机重260 t,斗容15 m~3的液压铲。上车回转是液压铲最频繁的动作,每个作业循环都要进行两次加减速,如果回转系统设计不好,就会引起液压系统严重发热,影响机器作业效能。为了缩短国内首台液压铲的研发周期,在实际系统制造之前充分了解其运行特性,分析对比开式回路和闭式回路设计方案的优劣,确定液压系统元器件的规格和参数,采用机械系统动力学仿真软件ADAMS和机电系统仿真软件AMESim联合,建立所研制液压铲整机的联合仿真模型,仿真机器实际运行工况下,两种回路方案的运行和能效特性,通过分析对比,确定采用电液比例控制的双闭式回路并联驱动上车回转,使用电液比例泵直接控制回转马达,消除系统节流损失。同时,为简化回路,利用自身配置的先导泵对闭式回路进行补油。进一步研究了上车转动惯量大范围变化对回转特性的影响,确定了加减速时间与回转角度的关系,设计出完整的电液回转系统,并应用到所研发的机器中。试车试验和现场试验测试表明,所设计的电液比例双闭式回转回路能够在转动惯量大范围变化的情况下,控制上车平稳加减速,直接回收利用回转制动动能,发热小,连续长时间作业。