Разработанная гидравлическая поршневая машина объемного вытеснения содержит коаксиально размещенные оболочки, в которых установлено несколько связанных между собой поршней. Цилиндр высокого давления расположен в цилиндре низкого давления с образованием радиального и торцового зазоров. Плунжер, находящийся внутри полости цилиндра высокого давления, соединяется с дополнительным цилиндром. Между внутренней поверхностью дополнительного цилиндра и внешней поверхностью цилиндра высокого давления образуется кольцевой зазор. К полостям цилиндров низкого и высокого давлений подключены гидролинии высокого и низкого давлений. При различных давлениях в полостях (высоком и низком) стенки цилиндров разгружаются. При этом уплотнители работают при перепаде давления, что приводит к повышению их ресурса.
Механический КПД гидропривода зависит от трения в уплотнительных элементах и от рабочего давления. В рассмотренном случае герметизирующую способность внутренних оболочек можно уменьшить, тогда общее трение становится меньше, и соответственно возрастает механический КПД. Таким образом, многоступенчатая поршневая машина позволяет осуществить работу гидросистемы при более высоких рабочих давлениях (до 100 МПа) без увеличения трения в уплотнениях.