气冷罗茨泵是一种容积式真空泵，其核心工作机制依赖于两个形似"8"字形的转子在泵腔内做同步反向旋转。转子与泵腔之间、两转子之间均保持一定的间隙，不发生机械接触，因此运行时无需润滑油介入气体输送通道。

基本结构组成

气冷罗茨泵主要由泵体、两个腰形（椭圆截面）转子、同步齿轮、轴承、端盖及气冷系统组成。两转子通过同步齿轮保持精确的相位关系，通常以1:1的传动比反向旋转，确保两者在整个旋转周期内不发生干涉。

抽气过程分析

以单级气冷罗茨泵为例，其完整抽气过程分为三个阶段：

第一阶段——吸气阶段：转子旋转时，泵腔进气侧空间逐渐增大，形成低压区，气体从被抽容器（或上级泵）经进气口进入泵腔，被转子包围形成一个封闭的气包。

第二阶段——输送阶段：转子继续旋转，封闭气包随转子运动从进气侧向排气侧推进，气体在此过程中既未被压缩也未膨胀，体积保持不变地被机械转移。

第三阶段——排气阶段：封闭气包旋转至与排气口连通位置时，高压侧气体瞬间倒灌进入气包，随后两路气体混合一同经排气口排出。

气冷系统的作用机理

与水冷罗茨泵不同，气冷罗茨泵利用引入的冷却气体（通常是引自排气侧的循环气或外部冷气）对泵腔和转子进行冷却降温。冷却气体由专设的冷气入口进入泵体，吸收转子压缩热及摩擦热后，与主气流一同从排气口排出。这一设计使气冷罗茨泵在结构上省去了复杂的水冷管路，适合缺水或移动式场合。

工作特点总结

气冷罗茨泵的工作压差较大时，气体受绝热压缩，温度会迅速升高，这正是气冷散热设计的核心必要性所在。由于没有油膜参与密封，泵的极限真空度和抽速特性在低压区域同样保持稳定。在中、低真空范围（1～1000 Pa），气冷罗茨泵的容积抽速远高于同功率的旋片泵，常作为增压泵与前级泵组合使用，构成多级真空抽取系统。