隨著液壓、氣動技術的發展，輸出壓力150 MPa甚至420 MPa的超高壓泵在高壓水射流技術、高壓注漿、高壓試壓泵等領域得到越來越廣泛的應用。超高壓泵包括直驅式(三柱塞)超高壓泵、液驅超高壓泵和氣驅超高壓泵等。下面簡要介紹這3種超高壓泵的結構和工作原理。

　　1.直驅式超高壓泵

　　直驅式三柱塞超高壓泵由機架、曲軸、連桿、十字頭、大小皮帶輪(圖中未畫出)等構成。電動機通過皮帶傳動使曲軸旋轉，通過曲軸連桿機構帶動柱塞在泵體的柱塞孔內做往復運動，實現吸、排水。當柱塞桿處于吸水行程時，柱塞腔容積增大，單向閥關閉，單向閥打開，低壓水進入泵體內，完成吸水過程；當柱塞桿處于壓水行程時，柱塞腔容積減少，單向閥打開，單向閥關閉，水被加壓進入蓄能器，經高壓管進入噴射頭作業。單向閥的動作起到了控制高壓水往一個方向流動的作用，即配流作用。曲軸的個曲軸頸在曲軸上沿圓周方向的相位相差120°，故曲軸旋轉時，3個柱塞交替進行吸水和排水。排出的水進入蓄能器，蓄能器的作用是消除壓力脈動，即起穩壓、穩流的作用。

　　2.液驅超高壓泵

　　液驅超高壓泵由液壓油回路和高壓水回路組成。其工作原理為液壓油回路中，液壓泵由電動機驅動工作，經過濾器從油箱中吸油，液壓泵輸出的壓力油經節流閥、三位四通電磁換向閥左位進入增壓缸左活塞腔，同時增壓缸右活塞腔的液壓油液經換向閥左位回油箱，則增壓缸活塞在壓力油作用下右行，此時增壓缸的柱塞對柱塞腔右側的水介質進行增壓。

　　超高壓水經單向閥、超高壓蓄能器從噴嘴噴出，形成高壓水射流；與此同時，水箱內的水介質在壓力作用下經由單向閥注入增壓缸左側的柱塞腔內。當活塞右行至行程終點時，霍爾接近開關發出電信號，電磁換向閥換向，增壓缸活塞反向(向左)運動，并對左側柱塞腔內的水介質進行增壓，高壓水經單向閥進入超高壓蓄能器并從噴嘴噴出；同時水箱內的水介質經由單向閥注入增壓缸右側的柱塞腔內。如此往復，則可形成連續高壓水射流。如果三位四通電磁換向閥處于中位(閥芯堵住進出油口)，此時增壓缸活塞停止運動，液壓泵輸出的全部液壓油經換向閥中位流回油箱。

　　3.氣驅超高壓泵

　　氣驅超高壓泵由氣驅低壓回路和流體高壓回路兩部分組成。在大活塞上施加壓縮空氣壓力，活塞桿運動，從而在小活塞腔產生一個高壓(流體介質的壓力)輸出。

　　具體工作過程如下：二位四通的氣控換向閥切換壓縮空氣的進氣方向，從而控制大活塞的運動方向。氣控換向閥的閥芯換向由左右兩端的行程閥來控制。當壓縮空氣經換向閥的右位進人大活塞的左腔，其右腔的空氣經換向閥右位從消聲器排出，大活塞右移，右端的小活塞2對流體介質進行增壓，此時右端單向閥關閉、單向閥打開，輸出高壓流體介質。低壓流體介質打開單向閥進入左端小活塞腔。當大活塞右移到行程端點時，碰到右端的行程閥，該行程閥控制氣路使換向閥換向，換向閥換到左位工作，壓縮空氣進入大活塞的右腔，且大活塞左腔的空氣經換向閥左位從消聲器排出，大活塞左移，左端的小活塞增壓輸出高壓流體介質，此時低壓流體介質打開單向閥，進入右端小活塞腔。當大活塞左移到端點時，碰到左端的行程閥，控制氣路使換向閥換向，換為右位工作，如此循環往復并連續不斷地給系統輸出高壓流體介質。輸出高壓的壓力與大、小活塞的面積比(增壓比)有關，同時還與驅動空氣的壓力有關。當工作流體部分和驅動氣體部分之間的壓力在活塞上達到平衡時，增壓器會停止運行，不再消耗空氣。當輸出流體的壓力下降或空氣壓力增加時，增壓器會自動啟動運行，直至達到新的壓力平衡后自動停止。