工作原理

单级罗茨泵的工作原理相当于第 4.5 节中描述的多级罗茨泵的工作原理。在罗茨真空泵中，两个同步反向旋转的转子 (4)在壳体中非接触旋转（Figure 4.16）。该转子具有 8 字形结构，且相互之间以及与转子之间由窄间隙分离开来。其工作原理类似于具有双齿齿轮的齿轮泵，该泵从将气体从入口 (3)泵送到出口 (12)。一个轴由电机 (1) 驱动。另一轴通过齿轮室中的一对齿轮 (6) 同步进行。润滑仅限于两个轴承和齿轮室，它们通过具有压缩环的迷宫密封 (5) 与吸入室 (8) 密封开来。由于吸入室中无摩擦，罗茨真空泵可在高转速 (1,500 –3,000 rpm ) 下操作。无往复运动质量还能提供无故障的动态平衡，这意味着，罗茨真空泵的运转极其安静，尽管其具有高转速。

设计

转子轴轴承安排在两个侧盖中。它们在一侧被设计为固定轴承，在另一侧被设计为可动（松动）轴承，以实现壳体和转子之间不平衡热膨胀。轴承使用通过飞溅圆盘置换到轴承和齿轮的油进行润滑。标准版本上驱动轴馈通与外部通过浸入在密封油中、由 FPM 制成的径向轴密封环密封。为保护轴，密封环在保护套上运行，该保护套在磨损后可更换。

如果与外部之间需要进行严密密封，泵还可通过带有罐装置的永磁体耦合方式驱动。该设计能提供泄漏率 QI 小于10-6 Pa m3 s-1。

泵性能，加热

由于罗茨泵没有内部压缩或出口阀，当吸入室打开时，其气体体积回流到吸入室，然后必须对着出口压力重新排放。由于这种影响，特别是在入口和出口之间存在高压差的情况下，产生高能量耗散，这导致泵在低气体流量下显著变热，而低气体流量只能传送少量的热。与壳体相比，旋转罗茨活塞相对难以冷却，因为它们实际上是真空绝缘的。因此，它们的膨胀比壳体厉害。为防止接触或咬粘，z*大可能的压差以及耗散能量通过溢流阀 (7) 进行限制。该阀连接至入口侧和泵直通通道的压力侧。在超过z*大压差且z*大压差允许较大或较少部分的进气从压力侧流回到入口侧时（这取决于吞吐量），重锤式阀板打开。由于受限压差，标准罗茨泵不能向气压排放，而需要前级泵。然而，带有溢流阀的罗茨真空泵甚至可在气压下与前级泵一起开启，从而在一开始就增加其抽速。这缩短了排空时间。