在羅茨真空泵腔內(nèi),有二個"8"字形的轉(zhuǎn)子相互垂直地安裝在一對平行軸上,由傳動比為1的一對齒輪帶動作彼此反向的同步旋轉(zhuǎn)運動。在轉(zhuǎn)子之間,轉(zhuǎn)子與泵殼內(nèi)壁之間,保持有一定的間隙,可以實現(xiàn)高轉(zhuǎn)速運行。由于羅茨泵是一種無內(nèi)壓縮的真空泵,通常壓縮比很低,故高、中真空泵需要前級泵。羅茨泵的極限真空除取決于泵本身結(jié)構(gòu)和制造精度外,還取決于前級泵的極限真空。為了提高泵的極限真空度,可將羅茨泵串聯(lián)使用。
羅茨真空泵的工作原理與羅茨鼓風機相似。由于轉(zhuǎn)子的不斷旋轉(zhuǎn),被抽氣體從吸氣口吸入到轉(zhuǎn)子與泵殼之間的空間v0內(nèi),再經(jīng)排氣口排出。由于吸氣后v0空間是全封閉狀態(tài),所以,在泵腔內(nèi)氣體沒有壓縮和膨脹。但當轉(zhuǎn)子頂部轉(zhuǎn)過排氣口邊緣,v0空間與排氣側(cè)相通時,由于排氣側(cè)氣體壓強較高,則有一部分氣體返沖到空間v0中去,使氣體壓強突然增高。
當轉(zhuǎn)子繼續(xù)轉(zhuǎn)動時,氣體排出泵外。在0°位置時,左轉(zhuǎn)子從泵入口封入v0體積的氣體。當轉(zhuǎn)到45°位置時,該腔與排氣口相通。由于排氣側(cè)壓強較高,引起一部分氣體返沖過來。當轉(zhuǎn)到90°位置時,左轉(zhuǎn)子封入的氣體,連同返沖的氣體一起排向泵外。這時,右轉(zhuǎn)子也從泵入口封入v0體積的氣體。當轉(zhuǎn)子繼續(xù)轉(zhuǎn)到135°時,右轉(zhuǎn)子封入的氣體與排氣口相通,重復上述過程。180°位置和0°位置是一樣的。轉(zhuǎn)子主軸旋轉(zhuǎn)一周共排出四個v0體積的氣體。