罗茨真空泵的工作原理

罗茨真空泵是一种无内压缩的容积式真空泵，其工作原理基于两个同步反向旋转的 “8" 字形转子（又称罗茨转子）在泵腔内的啮合运动，通过周期性改变泵腔容积实现气体的输送，具体过程如下：

核心结构

l泵腔：一个密封的圆柱形腔体，为气体输送提供空间。

l两个转子：形状为对称的 “8" 字形，材质通常为铸铁或钢，平行安装在泵腔内，转子之间、转子与泵腔内壁之间保持微小间隙（通常 0.1~0.8mm），无直接接触。

l同步齿轮：安装在转子轴端，确保两个转子以相同转速反向旋转，始终保持精确的啮合间隙，避免碰撞。

工作过程

1.吸气阶段
当两个转子在电机驱动下同步反向旋转时，转子与泵腔内壁之间形成封闭的 “工作腔"。假设转子顺时针和逆时针旋转，左侧转子与泵腔形成的工作腔容积逐渐增大，内部气压低于进气口侧压力，被抽容器内的气体通过进气口进入该工作腔，直至工作腔与进气口脱离，吸气过程结束。

2.输送阶段
转子继续旋转，吸入气体的工作腔随转子转动向排气口方向移动（此时工作腔容积基本不变，无压缩）。由于转子之间及转子与泵腔的紧密配合，气体被 “裹挟" 在工作腔内，无法回流至进气侧。

3.排气阶段
当工作腔旋转至与排气口连通时，排气口侧的高压气体（或大气压）会与工作腔内的低压气体产生压力差，导致气体被挤压排出泵外。同时，转子继续转动，工作腔与排气口脱离，完成一次排气，随后进入下一个循环。

循环往复

两个转子持续旋转，不断重复 “吸气 — 输送 — 排气" 的循环，通过工作腔的连续形成与移动，将气体从进气口侧源源不断地输送至排气口侧，从而降低被抽容器内的压力，实现抽真空。

关键特点

l无内压缩：气体在输送过程中容积不变，仅在排气口处因与高压区连通而被排出，因此需要前级泵（如旋片泵、滑阀泵）配合，不能单独启动（否则排气口高压气体可能反向冲击转子）。

l高抽速：转子转速高（通常 1000~3000r/min），抽气速率大，适合大流量真空系统。

l真空度：单级罗茨泵极限真空度较低（通常 1~10Pa），但与前级泵组成机组后，可达到 10⁻³~10⁻⁴Pa。

l适应性：可抽除干燥气体、含少量粉尘或可凝性气体（需配辅助装置），但不能抽黏性气体。

罗茨真空泵因抽速大、结构紧凑，广泛应用于真空冶炼、镀膜、化工、食品包装等领域，常作为中高真空系统的主泵，配合前级泵使用。

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