Турботрансформатор представляет собой гидравлическую муфту, состоящую из размещенных в общем корпусе трех соосных колес: насосного, турбинного и направляющего (реактора), образующих замкнутый контур, заполненный жидкостью (маслом).
Насосное колесо является ведущим и связано с валом двигателя; турбинное колесо является ведомым и связано с валом привода; реактор неподвижен. Жидкость под действием центробежной силы, развиваемой при вращении двигателем насосного колеса, перемещается сплошным потоком, обтекает последовательно лопатки колес — насосного, турбинного и направляющего.
Неподвижное направляющее колесо, соединенное с корпусом турботрансформатора, воспринимает давление жидкости и переводит при помощи лопаток определенной кривизны статический напор в динамический, который, прибавляясь к напору, создаваемому насосным колесом, увеличивает крутящий момент на турбинном колесе.
Турботрансформатор, применяемый в механизмах подъема груза и изменения вылета стрелы, обеспечивает пуск двигателя и остановку машины без отключения трансмиссии, плавный разгон и остановку машины, автоматические изменения скорости ведомого вала в зависимости от нагрузки на нем.
Турботрансформатор, применяемый в механизмах передвижения, при повышении сопротивления передвижению автоматически снижает скорость, а при снижении сопротивления увеличивает ее.
В турботрансформаторе имеется роликовая обгонная муфта. Когда скорость вращения турбинного колеса становится равной скорости вращения насосного колеса, обгонная муфта включается, обеспечивая жесткое соединение ведущего вала с ведомым.
Рабочие операции крана могут осуществляться на тяговом (основном) режиме работы турботрансформатора или на тормозном режиме. Подъем груза и стрелы, вращение поворотной части, передвижение по горизонтальной местности или на подъем осуществляются на тяговом режиме. Опускание груза и стрелы и передвижение по крутому уклону вниз осуществляются на тормозном режиме, при котором насосное и турбинное колеса могут вращаться либо в одну сторону (режим противовращения), либо в разные стороны (обгонный режим).