柱塞泵主要由動力端和液力端兩大部分組成，并附有皮帶輪、止回閥、安全閥、穩(wěn)壓器、潤滑系統(tǒng)等組成。柱塞泵分為軸向柱塞泵和徑向柱塞泵兩種代表性的結構形式；由于徑向柱塞泵屬于一種新型的技術含量比較高的泵，隨著不斷加快，徑向柱塞泵必然會成為柱塞泵應用領域的重要組成部分。
柱塞泵是往復泵的一種，屬于體積泵，其柱塞靠泵軸的偏心轉動驅動，往復運動，其吸入和排出閥都是單向閥。當柱塞外拉時，工作室內壓力降低，出口閥關閉，低于進口壓力時，進口閥打開，液體進入；柱塞內推時，工作室壓力升高，進口閥關閉，出口壓力時，出口閥打開，液體排出。當傳動軸帶動缸體旋轉時，斜盤將柱塞從缸體中拉出或推回，完成吸排油過程。柱塞與缸孔組成的工作容腔中的油液通過配油盤分別與泵的吸、排油腔相通。變量機構用來改變斜盤的傾角，通過調節(jié)斜盤的傾角可改變泵的排量。
當凸輪的凸起部分轉過去后，在彈簧力的作用下，柱塞向下運動，柱塞上部空間（稱為泵油室）產生真空度，當柱塞上端面把柱塞套上的進油孔打開后，充滿在油泵上體油道內的柴油經油孔進入泵油室，柱塞運動到下止點，進油結束。
柱塞向上供油，當上行到柱塞上的斜槽（停供邊）與套筒上的回油孔相通時，泵油室低壓油路便與柱塞頭部的中孔和徑向孔及斜槽溝通，油壓驟然下降，出油閥在彈簧力的作用下迅速關閉，停止供油。此后柱塞還要上行，當凸輪的凸起部分轉過去后，在彈簧的作用下，柱塞又下行。此時便開始了下一個循環(huán)。
變量式軸向柱塞泵的斜盤傾角為零時稱為中位，此時泵的輸出流量應為零。但有時會出現(xiàn)中位偏離調整機構中點的現(xiàn)象，在中點時仍有流量輸出。其原因是控制器的位置偏離、松動或損傷，需要重新調零、緊固或更換。泵的角度維持力不夠、傾斜角耳軸磨損也會產生這種現(xiàn)象。
輸出流量波動與很多因素有關。對變量泵可以認為是變量機構的控制不佳造成，如異物進入變量機構，在控制活塞上劃出階痕、磨痕、傷痕等，造成控制活塞運動不穩(wěn)定。由于放大器能量不足或零件損壞、含有彈簧的控制活塞的阻尼器效能差，都會造成控制活塞運動不穩(wěn)定。流量不穩(wěn)定又往往伴隨著壓力波動。這類故障一般要拆開液壓泵，更換受損零部件，加大阻尼，提高彈簧剛度和控制壓力等。
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