罗茨真空泵的工作原理

罗茨真空泵，如同图15所示的精密构造，它的核心是两个“8”字形转子，垂直排列在一对精密平行轴上，由一对传动比精确为1的齿轮驱动，进行反向同步旋转。间隙的存在，赋予了它独特的运行特性——无需内压缩，通常压缩比极低，这就需要前级泵的辅助，以达到更高的真空度。罗茨泵的极限真空度不仅取决于泵本身的精密设计和制造，还受限于前级泵的性能极限。

图16揭示了其工作原理的奥秘。当气体被吸入下转子与泵壳之间的封闭空间V0，这个过程如同容积泵的工作方式，但罗茨泵的特性在于转子的连续运动。当V0空间与排气口连通时，由于排气侧的气体压力相对较高，部分气体会逆流，瞬间提升V0内的压力。转子持续旋转，封闭的空间V0将原有的气体和逆流部分一起排出泵体，与此同时，上转子再次吸入新的气体，形成连续的抽气循环。

每转一周，罗茨泵可以排出四个V0体积的气体，这是其理论抽速的基础。公式（5.1）为我们揭示了这个过程的数学表达式：抽速 = A0 * n * L，其中A0代表泵腔的有效吸气面积，n是泵轴每分钟的转速，而L则是转子的长度，这三个参数共同决定了罗茨泵的强大抽气效能。

通过这种巧妙的设计和连续的工作过程，罗茨泵以其独特的容积和分子泵效应，实现了高效且稳定的真空抽取，是现代真空技术中不可或缺的一员。