柱塞泵的工作原理是：通过柱塞在缸体内做往复运动来实现吸油和压油。柱塞泵与叶片泵相比，它能以最小的尺寸和最小的重量供给最大的动力，是一种高效率的泵，但其制造成本相对较高，适用于高压、大流量、大功率的场合。按柱塞的排列和运动方向不同，可将其分为径向柱塞泵和轴向柱塞泵2大类。
1．径向柱塞泵
如图1所示，径向柱塞泵主要由定子1、转子3、配油轴2、衬套（图中未示出）和柱塞4等组成。转子3上均匀地分布着几个径向排列的孔，柱塞4可在孔中自由地滑动。配油轴2把衬套的内孔分隔为上下2个分油室，这2个分油室分别通过配油轴2上的轴向孔与泵的吸、压油口相通。定子1与转子3偏心安装。当转子3按图示方向逆时针旋转时，柱塞4在下半周时逐渐向外伸出，柱塞孔的容积增大形成局部真空，油箱中的油液经过配油轴2上的吸油口和油室进入柱塞孔，这就是吸油过程。当柱塞4运动到上半周时，定子1将柱塞4压入柱塞孔中，柱塞孔的密封容积变小，孔内的油液通过油室和排油口压入系统，这就是压油过程。转子3每转一周，每个柱塞各吸、压油一次。
径向柱塞泵的输出流量由定子1与转子3间的偏心距决定。若偏心距为可调的，就成为变量泵，图1所示即为一变量泵。若偏心距的方向改变后，进油口和压油口也随之互相变换，则变成双向变量泵。
图1 径向柱塞泵工作原理图
2．轴向柱塞泵
轴向柱塞泵是将多个柱塞轴向配置在一个共同缸体的圆周上，并使柱塞中心线和缸体中心线平行的一种液压泵。轴向柱塞泵有2种结构形式：直轴式（斜盘式）和斜轴式（摆缸式）。轴向柱塞泵的优点是：结构紧凑、径向尺寸小，惯性小，容积效率高，目前最高压力可达40MPa，甚至更高，一般用于工程机械、压力机等高压系统中。但其轴向尺寸较大，轴向作用力也较大，结构比较复杂。
如图2所示，轴向柱塞泵工作过程为：传动轴1带动缸体2旋转，缸体2上均匀分布有奇数个柱塞孔，柱塞孔6内装有柱塞5，柱塞5的头部通过滑靴4紧压在斜盘3上。缸体2旋转时，柱塞5一面随缸体2旋转，并由于斜盘3（固定不动）的作用，柱塞5在孔内做往复运动。当缸体2从图示的最下方位置向上转动时，柱塞5向外伸出，柱塞孔6的密封容积增大，形成局部真空，油箱中的油液被吸入柱塞孔6，这就是吸油过程；当缸体2带动柱塞5从图示最上方位置向下转动时，柱塞5被压入柱塞孔6，柱塞孔6内密封容积减小，孔内油液被挤出，这就是压油过程。缸体2每旋转一周，每个柱塞孔都完成一次吸油和压油的过程。
图2 轴向柱塞泵工作原理图
（1）直轴式（斜盘式）轴向柱塞泵。图3所示为直轴式轴向柱塞泵工作原理及实物图。直轴式轴向柱塞泵是靠斜盘推动活塞产生往复运动，进而改变缸体柱塞腔内容积，进行吸油和排油的。它的传动轴中心线和缸体中心线重合，柱塞轴线和主轴平行。通过改变斜盘的倾角大小或倾角方向，就可改变液压泵的排量或改变吸油和压油的方向，成为双向变量泵。
图3 直轴式轴向柱塞泵工作原理及实物图
（2）斜轴式轴向柱塞泵。图4所示为斜轴式轴向柱塞泵工作原理及实物图。斜轴式轴向柱塞泵的传动轴线与缸体的轴线相交所示为一个夹角。柱塞通过连杆与主轴盘铰接，并由连杆的强制作用使柱塞产生往复运动，从而使柱塞腔的密封容积变化而输出液压油。这种柱塞泵变量范围大，且泵的强度大；但结构较复杂，外形尺寸和重量都较大。
图4 斜轴式轴向柱塞泵工作原理及实物图
与其他类型的液压泵相比，柱塞泵的主要优点是：
①工作压力高。因柱塞和缸孔加工容易，尺寸精度和表面质量可达到很高的要求，因而配合精度高，油液泄漏小，容积效率高，能达到的工作压力一般是20～40MPa，最高可达100MPa。
②流量范围大。只要适当地加大柱塞的直径或增加柱塞的数目，流量便随之增大。
③容易加工成各种变量型泵。改变柱塞的行程就能改变流量。
④柱塞泵的主要零件均受压，即受力情况好，材料强度性能可得到充分利用，具有较长的使用寿命，单位功率重量小。
⑤柱塞泵有良好的双向变量能力。
柱塞泵的主要缺点有：
①对介质洁净度要求较苛刻（座阀配流型较好）。
②流量脉动较大，因此噪声较高。
③结构较复杂，造价高，维修困难。
