罗茨真空泵简介
一、罗茨真空泵的概念
罗茨式真空泵(简称罗茨泵)是利用两个 8 字形转子在泵壳中旋转而产生吸
气和排气作用的。由于它在低压力范围内工作，气体分子自由程较大，气体通
过微小缝隙的阻力很大，因而能获得较高的压缩比，可以作为增压真空泵使用。
罗茨式真空泵根据泵体结构可分为两类：一类为普通型，另一类为直排大
气型。二者区别除结构之外，主要是普通型罗茨泵不能单独把气体直接排入大
气中去，需要和前级真空泵串联使用，被抽气体通过前级真空泵将气体排到大
气中。而后者则可以直接将被抽气体排入大气。汉钟现有PS和 PDR 系列真空泵
中的 Booster 机体就属于普通型罗茨泵。普通型罗茨泵又可分为一般型泵和带
旁通阀型泵两种。一般型泵的最大允许压差在2000Pa~10000Pa 范围，而带旁通
阀的压差仅限于 2000Pa~4000Pa。当压差超过每一规格泵的
规定
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值时，旁通阀就
会自动顶开，泵出口出的气体经旁通阀返流入进口处，以使泵安全运行。因为
罗茨泵的转子受力面积较大，在大压差情况下运行，会使泵的负载变的很大。
汉钟的 PS 系列的 Booster 机体就属于一般型泵，而PDR 系列的 Booster 机体则
属于带旁通阀型泵。
二、工作原理
罗茨泵的工作原理如图一所示，工作时，被抽气体由进气口进入转子与泵
体之间，这时一个转子和泵体把气体与进气口隔开，被隔开的气体(如图中影线
部分所示)在转子连续不断的旋转过程中，被送到排气口。在图(a)中，V0 空间
是处在封闭状态的，因此，没有压缩和膨胀，但当转子的峰部转到排气口边缘
时，由于 V0 部分的压力较之排气口处的压力低，为了使相连体积内压力均匀，
气体就会从排气口处扩散到V0 区域，其扩散方向与转子旋转方向相反。当转子
再转动时，把V0处的气体压缩到排气口将其排出。这时转子的另一面与进气口
相连部分则吸入气体，当转子不断地旋转时，重复上述抽气过程不断地排出流
进来的气体。这种工作过程相当于转子空间由某一最小值增加到最大值，然后
再由最大值减小到最小值。这就是罗茨真空泵的容积作用原理。
罗茨泵在入口压力很低情况小工作时，由于转子转速很高(1000r/min--
3000r/min)，转子
表
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面的线速度接近于分子的热运动速度，这时碰撞在转子上
的气体分子被转子携带到压力较高的排气口，再被排除。这就是罗茨真空泵的
分子作用原理。
图一：罗茨泵的工作原理
三、罗茨泵的特点是：
1. 转子与泵腔、转子与转子之间有一定的间隙，互不接触，不需要用油润滑。
2. 转子具有良好的几何对称性，可以提高转速，从而能够制造出结构紧凑的大
抽速泵来。
3. 泵工作时振动小，容积大，容积利用系数λnp=0.5 左右。
4. 在泵腔内并不发生像机械真空泵那样的压缩现象，因此它不需要排气阀。也
正因如此，可抽除可凝性蒸汽。
5. 启动快，能够在短时间内达到极限真空。功率小，运转维护费用低。
6. 在很宽的压力范围内(1x103Pa~1Pa)有很大的抽速，能迅速排出突然放出的
气体，弥补了扩散泵和油封机械泵在(1x103Pa~1Pa)时抽速都很小的缺陷。
因此，它最适合做增压泵用。罗茨泵的缺点是泵的转子制造较难，抽除氢气
的效果不如油增压泵高。
图二：抽气速率曲线图
四、罗茨真空泵的运用
罗茨泵在中度真空有很好的抽气速率，然而在接近大气压的区域则抽气速
率不佳(抽气速率曲线图如图二)， 因此在使用上，常串联油封式机械真空泵或
其它干式真空泵，以加大真空系统之抽气速率。
罗茨泵广泛用于真空冶金工业的真空脱气、真空熔炼、钢水真空处理，以
及空间模拟、低密度风洞等装置中抽除非腐蚀性气体。也可以用于化工、食品、
医药、电机制造等工业的蒸馏、蒸发、干燥等生产过程。
（真空产品部 吴晓云）
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