罗茨型真空泵机组的工作原理和构造,基本上和罗茨鼓风机相似。这些干式泵和油封式机械泵相比,达到同样的极限压力,其残余气体成分则全然不同,真空泵机组经分析结果表明,油封泵的残余气体,CnHm气体(碳氢化合物气体)为其主要成分,而干式泵的残余气体为空气的组成成分。这就证实了干式泵的抽气不再有油的污染了。有些干式泵在结构设计上,如泵的传动齿轮和轴承等仍在使用润滑油,也有用合成油,如PFPE油和其油脂等,并采取一定的措施使油蒸汽在泵腔内不存在由于这种泵的吸气口和排气口安置在泵腔的侧壁上,多级连接起来很方便,气道流畅,泵内腔压力变化平缓,如图1所示,它为三级罗茨泵的构造,各级转子由中间壁来隔离,形成各级的泵腔,上一级的排气口连到下一级的进气口,各级串联应用,各级转子的直径和形状是相同的,而各级转子的宽度有时是不同的,向高压侧方向变窄了。为了增加压缩比,使用图2所示的气冷式三叶转子,但抽速不如两叶转子为好。
这种泵的无油程度和爪型、螺杆型的干式泵基本相同,为了防止轴承和齿轮的润滑油向泵腔内返流,多级罗茨泵的泵腔和齿轮箱之间隔开或用迷宫式结构加以密封,为了提高油的程度,齿轮箱也有另外用真空泵排气的情况。这种工作原理很早就被真空泵应用了。普通的单级和双级罗茨泵做为油封式机械泵的增压泵使用居多,故称为机械增压泵。有利于防止可凝性气体的凝结。,严格来说不是全无油的泵,但经分析,这种合成油的成分在泵入口处是微乎其微的,并无影响而现在干式罗茨泵是直接排大气的,在一根轴上安有3～5级的罗茨型转子,3～6级的罗茨泵可从大气压抽到极限压力1Pa,高压段有用气冷转子的结构,已有抽速为60～500m3/h的系列产品出售。在螺杆式压缩机中,螺旋转子的螺旋圈数在一圈以内,而螺杆真空泵的圈数如图6所示那样在2圈以上,这样可减少返流量,提高压缩比,单级泵可从大气压抽到1Pa的极限压力,抽速为60～120m3/h,有市售产品。为了防止可凝性气体在泵内的凝结,也要向泵腔内通化气体。这种爪型泵极限压力为1～10Pa,抽速为100～180m3/h,有2～4级串联的系列产品出售。
