罗茨式真空泵的工作原理与罗茨鼓风机相似，如图1所示。在泵腔内，有两个相互垂直的“8”字形的转子安装在一对平行轴上，由一对传动比为1的齿轮带动，作彼此反向的同步旋转运动。
图1 罗茨式真空泵工作原理图
转子不断旋转，被抽气体从进气口吸入到转子与泵壳之间的空间内，再经排气口排出。在转子之间，转子与泵壳内壁之间，保持有一定的间隙，可以实现高转速运行。
由于罗茨真空泵无内压缩，通常压缩比很低，所以在高、中真空工作时，罗茨泵需要前级泵，或者也可将罗茨泵串联使用。
按其用途分，罗茨真空泵主要可以分为三类：
1.普通罗茨真空泵普通罗茨真空泵抽速从30L/s到20000L/s，包括带溢流阀的罗茨泵和不带溢流阀的罗茨泵。目前，普通罗茨泵广泛应用于真空冶炼、真空镀膜、真空浸渍、医药化工的蒸馏和精馏等各个领域。
2.气冷式罗茨真空泵气冷式罗茨真空泵（即气体循环冷却真空泵）主要由转子、泵体及冷却器等组成，其结构如图2所示。冷却气体从泵体的两侧进入泵的吸气腔，使泵体不会因压缩气体而出现过热，但对泵的抽气性能没有任何影响，由于这种特殊的结构设计，使其可以在高压差和高压缩比下长期可靠运行，这种对称结构可以保证泵在运行过程中压缩热达到平衡。
图2 气冷式罗茨泵结构示意图
气冷式罗茨真空泵泵的最大允许压差可达8.7×104Pa，可以直接排入大气。在普通罗茨泵不能承受的大负载、短时间抽气，大抽速的场合中，气冷式罗茨真空泵已得到广泛的应用。
但是，此泵不能单独使用，必须与前级泵串联使用，如滑阀泵、水环泵、旋片泵等。
3.水冷式罗茨真空泵水冷式罗茨真空泵工作原理与水冷式罗茨泵相似，其结构如图3所示，广泛应用于造纸及工业除尘等行业。
图3 水冷式罗茨真空泵结构示意图
国产罗茨真空泵应提高其综合性能，包括提高齿轮精度、转子加工精度及运动平稳性，降低轴承腔往泵工作腔的返油，选择合理间隙及改善轴承的安装方式等。按行业发展的需要，为提高罗茨泵长期运行的可靠性，罗茨真空泵可以向以下几个方向发展：
1.真空电机罗茨真空泵由于转轴不伸至大气，因而真空电机罗茨真空泵密封更严，彻底解决了轴封的漏油问题。特别适合使用在需要抽吸有污染性的、有放射性的气体的场合。
2.完全干式的罗茨真空泵目前，国内的罗茨泵齿轮腔与泵腔、轴承腔与泵腔之间，多采用迷宫密封的方式。这种密封不能彻底隔断泵腔与齿轮腔和轴承腔。
泵在工作过程中，气体和水分会进入齿轮腔与轴承腔，引起两腔内的油乳化，大大缩短了轴承和齿轮的寿命。在真空灌装汽油、化工蒸馏气体等真空作业中，抽吸时需要抽气速率大于1450L/s并且要求在入口压力2500~6000Pa的条件下，真空泵能长期安全工作。
因而，必须研发完全隔断泵腔与轴承腔和齿轮腔的罗茨真空泵，隔断的密封形式也有待进一步的探讨。
3.大抽速、耐高压差罗茨真空泵变压吸附分离技术最广泛的应用是工业气体的分离提纯，例如化工行业的减压蒸馏和精馏；航空航天及电力行业的大容器快速抽真空；快速抽除釆煤过程中产生的瓦斯，还可以进一步回收瓦斯，解决目前采用水环泵造成的水资源污染的问题。
另外，由于罗茨真空泵组合与水蒸气喷射泵相比具有节能、启动快等显著特点，也可以在冶炼行业加以推广。
4.直排大气的二、三级罗茨真空泵二级罗茨真空泵的极限压力可以达到（1~2.5）×103Pa，并能在大气压到（1.5~3）×103Pa范围工作；三级罗茨真空泵的极限压力可以达到50Pa，并能在大气压到100Pa范围工作；罗茨型干式泵是属于较大型的干式泵，由于可以替代罗茨水环机组，且又为干式易于回收被抽气体，在化学工业有着广泛的应用。
本文作者：易旦萍
本文部分摘自《滑阀式真空泵的振动分析和结构改进》
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