羅茨真空泵凍干機(jī)的工作壓力一般在4~130Pa范圍。而在這個(gè)壓力范圍,油封機(jī)械真空泵要獲得大的抽速,必須增大系的尺寸和提高轉(zhuǎn)速。但這給制造技術(shù)帶來很多困難。在此范圍內(nèi)采用蒸氣流泵要獲得大的抽速也是很不經(jīng)濟(jì)的,因?yàn)楸玫墓β室蟠笤黾印6_茨真空泵在此壓力范圍內(nèi)卻能很好地工作(圖4-5),所以很多凍千機(jī)采用羅茨泵作為主泵。
羅茨泵的結(jié)構(gòu)如圖4-6所示。羅茨泵主要由轉(zhuǎn)子、泵體和轉(zhuǎn)動(dòng)齒輪組成。動(dòng)力由齒輪傳到轉(zhuǎn)子,并控制其相對(duì)運(yùn)動(dòng)。轉(zhuǎn)子有雙葉形、三葉形、多葉形幾種。在泵體中,一對(duì)轉(zhuǎn)子高速反向旋轉(zhuǎn),使泵體與轉(zhuǎn)子之間的容積從與吸氣口相通+與吸氣口隔開→與排氣口相通→容積逐漸減小完成壓縮排氣。這樣周期地進(jìn)行,達(dá)到抽除氣體的目的。
羅茨泵工作時(shí),由于轉(zhuǎn)子與泵腔、轉(zhuǎn)子與轉(zhuǎn)子之間有一定的間隙(0.1~0.15mm),互相不接觸,故不需油潤滑,也不會(huì)有油蒸氣
污染真空系統(tǒng)。也因?yàn)橛虚g隙,它允許轉(zhuǎn)子高速轉(zhuǎn)動(dòng)(可達(dá)3000r/min),從而可以制造出體積較小而抽速大的泵。羅茨泵不像旋片泵那樣對(duì)氣體進(jìn)行壓縮,因而不需要排氣閥,可以抽除可凝性氣體。羅茨泵在很寬的壓力范圍(1.33×102~1.33Pa)內(nèi)具有很大的抽速,因此它對(duì)揮發(fā)性的放氣及少量漏氣不敏感,也不怕真空系統(tǒng)突然損壞漏氣。但是羅茨泵的最大排氣壓力一般在4×103Pa以下,所以不能直接排人大氣,需要配前級(jí)真空泵串聯(lián)使用。羅茨泵和配作前級(jí)泵的油封機(jī)械泵組成泵組,可以獲得高抽速和大排氣量。凍干機(jī)中常采用此種設(shè)計(jì)方案。