罗茨真空泵的工作原理

作者：小编点击：发布时间：2025-07-25 09:22

罗茨真空泵（简称罗茨泵）是一种旋转式变容真空泵，由罗茨鼓风机演变而来。依据工作范围的不同，可分为直排大气的低真空罗茨泵、中真空罗茨泵（又称机械增压泵）以及高真空多级罗茨泵。

罗茨泵的特点

在较宽的压强范围内具备较大抽速；

启动迅速，可即时投入工作；

对被抽气体中含有的灰尘和水蒸气不敏感；

转子无需润滑，泵腔内无油迹；

振动小，转子动平衡条件优良，且无排气阀；

驱动功率小，机械摩擦损失少；

结构紧凑，占地面积小；

运转及维护费用低。

正因如此，罗茨泵在冶金、石油化工、造纸、食品、电子工业等领域得到了广泛应用。

罗茨泵的工作原理

在泵腔内，两个 “8” 字形转子相互垂直地安装在一对平行轴上，通过传动比为 1 的一对齿轮带动，进行彼此反向的同步旋转运动。转子之间以及转子与泵壳内壁之间均保持一定间隙，能够实现高转速运行。由于罗茨泵属于无内压缩真空泵，通常压缩比较低，所以高、中真空泵需要配备前级泵。罗茨泵的极限真空不仅取决于其自身结构和制造精度，还与前级泵的极限真空相关。为提高泵的极限真空度，可将罗茨泵进行串联使用。

罗茨泵的工作原理与罗茨鼓风机相似。随着转子的持续旋转，被抽气体从进气口吸入到转子与泵壳之间的空间 v0 内，随后经排气口排出。由于吸气后 v0 空间处于全封闭状态，因此泵腔内的气体不会发生压缩和膨胀。但当转子顶部转过排气口边缘，使 v0 空间与排气侧相通时，因排气侧气体压强较高，会有一部分气体返冲到空间 v0 中，导致气体压强突然升高。当转子继续转动时，气体便被排出泵外。

以下是罗茨泵转子从 0° 转到 180° 的抽气过程：在 0° 位置时，下转子从泵入口封入 v0 体积的气体；转到 45° 位置时，该腔体与排气口相通，由于排气侧压强大，一部分气体返冲过来；转到 90° 位置时，下转子封入的气体连同返冲的气体一同排向泵外，此时上转子也从泵入口封入 v0 体积的气体；当转子继续转到 135° 时，上转子封入的气体与排气口相通，重复上述过程；180° 位置与 0° 位置的状态相同。

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