羅茨泵的結(jié)構(gòu)如圖15 所示。在泵腔內(nèi)，有二個(gè)“ 8 ”字形的轉(zhuǎn)子相互垂直地安裝在一對(duì)平行軸上，由傳動(dòng)比為 1 的一對(duì)齒輪帶動(dòng)做彼此反向的同步旋轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)。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。由于羅茨泵是一種無內(nèi)壓縮的真空泵，通常壓縮比很低，故中、高真空羅茨泵需要前級(jí)泵。因此，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(jí)泵的極限真空度。
羅茨泵的工作原理既具有容積泵的工作原理，又有分子泵的抽氣效應(yīng)。圖 16 為羅茨泵的工作原理圖。
由于轉(zhuǎn)子的連續(xù)旋轉(zhuǎn)，被抽氣體從泵進(jìn)氣口吸入到下轉(zhuǎn)子與泵殼之間的空間 V0 內(nèi)，吸氣后 V0 空間是全封閉狀態(tài)。隨著轉(zhuǎn)子的轉(zhuǎn)動(dòng)，封閉的 V0 空間與排氣口相通，由于排氣側(cè)氣體壓力較高，引起一部分氣體反沖過來，使 V0 空間內(nèi)的氣體壓力突然增高。當(dāng)轉(zhuǎn)子繼續(xù)轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí)， V0 空間內(nèi)原來封入的氣體連同反沖的氣體一起被排向泵外。這時(shí)，上轉(zhuǎn)子又從泵入口封入 V0 體積的氣體。由于泵的連續(xù)運(yùn)轉(zhuǎn)，使兩個(gè)轉(zhuǎn)子不停地形成封閉空間 V0 又不停地將封閉空間璣內(nèi)的氣體排出泵外，從而實(shí)現(xiàn)了抽氣的目的。
轉(zhuǎn)子主軸旋轉(zhuǎn)一周共排出四個(gè) V0 體積的氣體。所以，泵的理論抽速為： (5.1)
式中 A0 ──泵腔的有效吸氣面積 mm2
n ──泵軸的轉(zhuǎn)數(shù) r/min
L ──轉(zhuǎn)子的長(zhǎng)度 mm
