在对目前国内外液压泥炮的使用现状及发展趋势进行分析和对比的基础上，以PW型液压泥炮为研究对象，针对液压泥炮打泥特点及承德钢铁公司炼铁厂炼铁设备对液压泥炮的要求，对PW型液压泥炮的主要部件进行了国产化设计，设计的泥炮适用于各类型、高硬度、无水炮泥，根据液压泥炮的故障特点和工艺要求对其液压系统进行了故障诊断研究，并对其连杆机构进行了优化设计。 根据PW型液压泥炮的设备特点和工艺要求对液压泥炮机械部分的关键部件进行了参数设计，并完成了泥炮液压系统的设计，其中对转炮液压系统进行了差动快速回路、锁紧回路等设计，同时完成了电气控制系统的操作方便性设计和可靠性设计。 为保证泥炮液压系统具有较高的可靠性，对液压元件进行FMEA分析，得出其失效模式及失效机理。利用灰色关联度分析方法，据泥炮回转过程中某一时刻表现出的征兆对泥炮回转机构液压系统进行了故障诊断。运用故障树法，针对“打泥液压缸动作无力”故障，对泥炮打泥机构液压系统进行基于故障树分析的故障诊断研究。建立了以“打泥液压缸动作无力”为顶事件的故障树，并对其进行了详细分析。两种故障诊断方法均可以确定系统中需要注意的薄弱环节和关键部件，通过控制这些关键部件的可靠度，降低泥炮液压系统的故障率，保证泥炮可靠运行，减少减风、休风的时间，提高生产效率。 考虑到泥炮嘴接近高炉出铁口时的运动轨迹呈直线和转炮速度平稳的要求，对液压泥炮炮身四杆机构以及转炮六杆杆机构进行了基于惩罚函数-复合形方法的优化设计，使得各个杆件参数的选取更加合理。