羅茨式真空泵的工作原理與羅茨鼓風機相似，如圖1所示。在泵腔内，有兩個相互垂直的“8”字形的轉子安裝在一對平行軸上，由一對傳動比為1的齒輪帶動，作彼此反向的同步旋轉運動。

圖1 羅茨式真空泵工作原理圖

轉子不斷旋轉，被抽氣體從進氣口吸入到轉子與泵殼之間的空間内，再經排氣口排出。在轉子之間，轉子與泵殼内壁之間，保持有一定的間隙，可以實現高轉速運行。

由于羅茨真空泵無内壓縮，通常壓縮比很低，所以在高、中真空工作時，羅茨泵需要前級泵，或者也可将羅茨泵串聯使用。

按其用途分，羅茨真空泵主要可以分為三類：

普通羅茨真空泵抽速從30L/s到20000L/s，包括帶溢流閥的羅茨泵和不帶溢流閥的羅茨泵。目前，普通羅茨泵廣泛應用于真空冶煉、真空鍍膜、真空浸漬、醫藥化工的蒸餾和精餾等各個領域。

氣冷式羅茨真空泵（即氣體循環冷卻真空泵）主要由轉子、泵體及冷卻器等組成，其結構如圖2所示。冷卻氣體從泵體的兩側進入泵的吸氣腔，使泵體不會因壓縮氣體而出現過熱，但對泵的抽氣性能沒有任何影響，由于這種特殊的結構設計，使其可以在高壓差和高壓縮比下長期可靠運行，這種對稱結構可以保證泵在運行過程中壓縮熱達到平衡。

圖2 氣冷式羅茨泵結構示意圖

氣冷式羅茨真空泵泵的最大允許壓差可達8.7×104Pa，可以直接排入大氣。在普通羅茨泵不能承受的大負載、短時間抽氣，大抽速的場合中，氣冷式羅茨真空泵已得到廣泛的應用。

但是，此泵不能單獨使用，必須與前級泵串聯使用，如滑閥泵、水環泵、旋片泵等。

水冷式羅茨真空泵工作原理與水冷式羅茨泵相似，其結構如圖3所示，廣泛應用于造紙及工業除塵等行業。

圖3 水冷式羅茨真空泵結構示意圖

國産羅茨真空泵應提高其綜合性能，包括提高齒輪精度、轉子加工精度及運動平穩性，降低軸承腔往泵工作腔的返油，選擇合理間隙及改善軸承的安裝方式等。按行業發展的需要，為提高羅茨泵長期運行的可靠性，羅茨真空泵可以向以下幾個方向發展：

由于轉軸不伸至大氣，因而真空電機羅茨真空泵密封更嚴，徹底解決了軸封的漏油問題。特别适合使用在需要抽吸有污染性的、有放射性的氣體的場合。

目前，國内的羅茨泵齒輪腔與泵腔、軸承腔與泵腔之間，多采用迷宮密封的方式。這種密封不能徹底隔斷泵腔與齒輪腔和軸承腔。

泵在工作過程中，氣體和水分會進入齒輪腔與軸承腔，引起兩腔内的油乳化，大大縮短了軸承和齒輪的壽命。在真空灌裝汽油、化工蒸餾氣體等真空作業中，抽吸時需要抽氣速率大于1450L/s并且要求在入口壓力2500~6000Pa的條件下，真空泵能長期安全工作。

因而，必須研發完全隔斷泵腔與軸承腔和齒輪腔的羅茨真空泵，隔斷的密封形式也有待進一步的探讨。

變壓吸附分離技術最廣泛的應用是工業氣體的分離提純，例如化工行業的減壓蒸餾和精餾；航空航天及電力行業的大容器快速抽真空；快速抽除釆煤過程中産生的瓦斯，還可以進一步回收瓦斯，解決目前采用水環泵造成的水資源污染的問題。

另外，由于羅茨真空泵組合與水蒸氣噴射泵相比具有節能、啟動快等顯著特點，也可以在冶煉行業加以推廣。

二級羅茨真空泵的極限壓力可以達到（1~2.5）×103Pa，并能在大氣壓到（1.5~3）×103Pa範圍工作；三級羅茨真空泵的極限壓力可以達到50Pa，并能在大氣壓到100Pa範圍工作；羅茨型幹式泵是屬于較大型的幹式泵，由于可以替代羅茨水環機組，且又為幹式易于回收被抽氣體，在化學工業有着廣泛的應用。

本文作者：易旦萍

本文部分摘自《滑閥式真空泵的振動分析和結構改進》

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