径向柱塞泵的工作原理如图3.24所示。衬套紧配在转子孔内，随转子一起旋转，而配油轴则不动。在转子周围的径向孔内装有可以自由移动的柱塞。当转子顺时针旋转时，柱塞靠离心力或在低压油的作用下伸出，紧压在定子的内表面上。由于定子和转子之间有偏心距e，柱塞在上半周时向外伸出，其底部的密封容积逐渐增大，形成局部真空，于是通过配油轴上的b腔吸油。柱塞在下半周时，其底部的密封容积逐渐减小，通过配油轴上的c腔把油液排出。转子每转一周，各柱塞吸油和压油各一次。移动定子可改变偏心量e，泵的输出流量也改变。
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径向柱塞泵径向尺寸大，结构较复杂，配油轴受到径向不平衡液压力的作用，易于磨损，这些限制了它的转速和压力的提高。因此，目前应用不多了，逐渐被轴向柱塞泵所代替。