凸轮泵的转子带有从轮毂上凸出的轮叶。根据每个转子上的轮叶的个数，凸轮泵又有单叶凸轮泵和双叶凸轮泵之分。
双叶凸轮泵的两个转子之间并不接触啮合，故从动转子要靠同步齿轮驱动旋转，它的两个转子的轮叶位置错开90°。
当两个转子按图示方向转动时，由转子轮叶、轮毂与外圆圆柱面间形成两个槽腔，其容积都正在增大，它们又与泵吸人室相通，这两个腔处于吸液状态。而与泵排出室已接通的两个槽腔容积却在逐渐减小，正处于排液状态。腔进行吸、排液，转子连续转动，泵四个工作槽腔的吸、排液过程就连续不断地进行了。
对单叶凸轮泵，其工作原理与双叶凸轮泵相仿，其差别是单叶凸轮泵的每个转子上有一个轮叶，于是整个泵就只有两个槽腔轮流进行吸、排液。
从上述工作过程可见，单叶凸轮泵在一个工作周期中，即每个转子转一转，整台泵有两次排液。犹如双缸单作用往复泵的工作。而双叶凸轮泵则如双缸双作用往复泵，整台泵在一个工作周期中共有四次排液，其流量均匀性比单叶凸轮泵要好。
转子外圆圆柱面配合的表面始终是泵体的内壁面，部分圆柱面也是一段转子与泵体的配合表面，它起着隔离泵低压吸人腔与高压排出腔的作用。尽管圆柱面处存在动密封间隙，但它是一个有一定长度的密封面，能承受足够大的压差。两转子间又不像齿轮泵那样直接接触啮合，泵内所有有相对运动的过流部件之间都有间隙．这既有利于提高泵的寿命，又允许泵输送的液体含有无磨损性的细微固体颗粒。
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