 高粘度液体在管道输送过程中，经常会面对输送计量的问题。近年来，由于石油化工工业的发展，需要处理更高粘度的液体，因而输送、计量、自动化等问题已提到日程上来，而且输送压力也逐渐增高。能满足这些条件的高粘度油泵，大部分是柱塞式计量泵。
柱塞式高粘度油泵，在粘度和其他工艺发生变化时，泵的性能是稳定的，容易获得高的排出压力，具有高的排出精度，能够简易地进行自动调节。但是，其净吸压头比较大，随着处理液体粘度的增高，泵的尺寸会大型化，而且价格较高。
在普通计量泵的结构中，最成问题的是单向阀机构。就普通的自动背压进行动作的单向阀来说，随着所处理的液体粘度的增高，粘性阻力增大，单向阀落回原座的动作会滞后，因此，泵的容积效率、排出精度大大降低。能够处理的液体粘度，视泵的转数而定，但一般被认为能够处理大约一万厘泊的液体。为了避免这种阀落回原座的滞后现象，一般采用像高速旋转的往复泵的单向阀那样，用弹簧进行强制落座。虽然这种方法对克服单向阀的落座滞后是很有效的，但由于更要增加为克服过种弹簧力所需的净吸压头，因此，作为高粘度液体用，是不适当的。为了解决上述问题，可用高粘度液体用的强制动作阀，其特点是，为了克服单向阀的落座滞后，设置了阀的推杆。推杆与使柱塞或活塞产生往复运动的曲柄联动。也就是说，当到达曲柄的下死点时，在这一瞬间吸入侧的推杆发生作用，对单向阀进行强制关闭。另一方面，排出侧的推杆能够消除压在单向阀上的力将其开放，泵就产生排出作用。而在曲柄的上死点时，则发生相反的动作，泵就产生抽吸运动。一般说来，为了提高计量泵的排出精度，在排出侧和吸入侧分别使用两段单向阀。但是，在高粘度液体的情况下，如果是用球阀，而且是只用一段进行强制动作，则可获得足够的精度。各种工艺过程证实，这种泵能够输送粘度为数十万厘泊、压力为数百大气压，温度为10~100℃的液体。
柱塞式高粘度齿轮泵的工作原理与普通计量泵的工作原理不同之处在于计量泵单向阀的不同。普通计量泵的单向阀是靠阀球的自身重力来实现单向止回的功能，而柱塞式高粘度油泵的单向阀，采用弹簧进行弹性止回。因此可以在高粘度物质的阻力下阀球正常的弹出和复位，以保证正常的单向阀之作用。柱塞式高粘度油泵的驱动原理与普通计量泵驱动原理相同，不再累述。本文对计量泵的吸入冲程和排出冲程动作进行分解，来解释柱塞式高粘度油泵的工作原理。
柱塞式高粘度油泵的吸入冲程，此时计量泵驱动柱塞远离计量泵液力端泵头的方向，计量泵隔膜被拉远离泵头，此时液力腔体积增大，压力减小，当小于计量泵的入口压力时，介质压力会推动计量泵入口单向阀阀球向上运动，同时柱塞式高粘度油泵入口单向阀弹簧被压缩，介质通过入口单向阀进入到液力腔之中。当柱塞被拉到最远端的同时，介质被进入液力腔使得压力瞬间为零。此时由于柱塞式高粘度油泵单向阀的入口弹簧被压力，弹簧自身会伸张，从而推动阀球，向下运动，到单向阀阀座上。从而比普通计量泵单靠阀球自身重力往下运动不同，弹簧的作用力可以打破高粘度介质的阻力，使单向阀依然保持单向阀止回作用，从而密封良好，计量泵进行正常的泵送。
柱塞式高粘度油泵的排出冲程几乎发生在计量泵吸入冲程停止的一瞬间，此时计量泵驱动力驱动柱塞，带动隔膜朝计量泵液力端泵头方向运动，由于液体不可压缩，机械驱动力会使得液力腔的介质瞬间增压，当压力大于单向阀阀球自身重力和弹簧被压缩阻力之和时，柱塞式高粘度油泵单向阀出口单向阀阀球就会被向上方，从而液力腔进入到管线中。当柱塞驱动的隔膜到了最靠近计量泵液力端最前端时，此时，驱动力对液力腔介质的压力瞬间为零，由于柱塞式高粘度油泵单向阀弹簧被压缩又加之阀球自身重力，会冲破高粘度液体的阻力，正常的复位，以保证计量泵单向阀单向止回之作用。
尽管柱塞式高粘度齿轮油泵的单向阀阀球靠弹簧的弹性进行可以实现打一定粘度的物料，但是仍有很大的局限性，这种局限性主要存在于计量泵高粘度单向阀之上，因为计量泵高粘度单向阀的弹簧均采用316L材质制造而成，在打酸性物料或pH值低于7时会造成弹簧腐蚀损坏，增加了故障率和计量泵高粘度单向阀的更换频率而增加运用成本。计量泵属于工业泵浦，基本上都是连续工作，长时间的弹出与复位会造成弹簧疲劳从而造成损坏。
柱塞式高粘度油泵作为高粘度计量泵已广泛使用，这是因为这种泵具有上述的优点。
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