高压油泵的来油经过滤网后流入卸荷阀（也称压力控制阀），卸荷阀用于控制系统中的压力，它的动作压力由调整旋钮调整锥形弹簧的预紧力来整定。系统高压油集管的油压引入卸荷阀并作用在控制柱塞的左端。当集管压力低于14.484MPa且控制滑阀处于关闭位置时，弹簧将柱塞推在左侧，钢球堵住控制座的通油口。控制滑阀内腔的油不能排出，在弹簧的作用下，控制滑阀被顶在下方堵死套筒的泄油窗口，此时卸荷阀处于关闭状态。油泵来油全部进入高压油集管。当集管中油压达14.484MPa时，柱塞克服锥形弹簧力右移，将钢球和球座右推，控制滑阀内腔压力通过节流孔，经锥形弹簧泄油孔排至油箱。
此时控制滑阀内腔压力降低。作用在其下部的油泵出口油压作用力克服弹簧和滑阀内腔油压作用力后使滑阀上移，打开套筒泄油窗口，将油泵来油直接送回油箱，卸荷阀处于排油状态。由于油箱内油压甚低，故卸荷阀处于排油状态时，高压油泵负载最轻，功耗最小，发热效应减小，有益于延长泵的使用寿命。在排油状态下，球座的左侧有压力油作用，产生一个附加的向右的油压力。这个力使锥形弹簧在集管压力略有降低时不能推动球座。只有在集管压力降低到12.415MPa时，弹簧才克服集管油压通过柱塞作用在钢球上的力和球座两侧差压作用力，将钢球推向左侧堵住控制座上油口。此时，通过节流孔的油不能流出。使控制滑阀内腔压力逐渐恢复到油泵出口压力，将滑阀推向关闭排油窗口的位置，油泵来油重又进入高压油集管。此时卸荷阀复位。卸荷阀的排油和复位压力之差值由卸荷阀控制部件的结构尺寸决定。
