氣冷羅茨真空泵的傳熱是由氣體的輸送和壓縮產(chǎn)生的，熱量由轉(zhuǎn)子傳遞到外殼上。但是，低氣壓時(shí)，氣體的傳熱和對(duì)流性非常差，致使轉(zhuǎn)子吸收的熱量不容易散失，造成轉(zhuǎn)子溫度總是高于外殼。因?yàn)檗D(zhuǎn)子的熱膨脹，使得轉(zhuǎn)子和轉(zhuǎn)子之間的間隙變小，尤其是壓差大時(shí)，尤其是轉(zhuǎn)子卡死，甚至出現(xiàn)轉(zhuǎn)子卡死、泵損壞的情況。要使羅茨真空泵能在較高壓力差下工作，擴(kuò)大使用范圍，提高泵的可靠性，就必須采取措施把熱發(fā)散出去，即把轉(zhuǎn)子冷卻。

氣冷羅茨真空泵在泵腔中有兩個(gè)對(duì)稱的轉(zhuǎn)子，旋翼有二、三、四個(gè)葉片，本機(jī)為雙轉(zhuǎn)子式真空泵。轉(zhuǎn)子相對(duì)轉(zhuǎn)動(dòng)，軸端齒輪帶動(dòng)同步轉(zhuǎn)動(dòng)，旋翼和泵腔之間沒有接觸，轉(zhuǎn)子間隙一般在0.15-1.0mm之間。泵室采用間隙密封。

氣冷羅茨真空泵由于泵腔轉(zhuǎn)子可以高速運(yùn)轉(zhuǎn)，一般在1500-3000r/min，不產(chǎn)生摩擦，不需潤(rùn)滑，實(shí)現(xiàn)了不需油清洗的抽水過程。泵體無往復(fù)運(yùn)動(dòng)部分，動(dòng)平衡性能好。氣冷式羅茨真空泵運(yùn)轉(zhuǎn)平穩(wěn)，轉(zhuǎn)速高，體積小，可達(dá)到較大的速度。

當(dāng)前，國(guó)內(nèi)外氣冷羅茨真空泵大都是水平式結(jié)構(gòu)，頂部有進(jìn)氣口，底部有出風(fēng)口。這類羅茨真空泵具有低重心水平、高速穩(wěn)定性好的雙轉(zhuǎn)子通過一對(duì)高精度齒輪同步轉(zhuǎn)動(dòng)。氣冷式羅茨真空泵多采用直驅(qū)驅(qū)動(dòng)，大泵采用帶式驅(qū)動(dòng)。大多數(shù)電動(dòng)機(jī)和傳動(dòng)齒輪位于轉(zhuǎn)子軸兩側(cè)，安裝拆卸方便。傳動(dòng)軸傳遞力矩大，軸與轉(zhuǎn)子應(yīng)牢固結(jié)合，軸應(yīng)有足夠的強(qiáng)度和剛度。羅茨真空泵的密封很重要。驅(qū)動(dòng)軸的凸起、轉(zhuǎn)子軸承和泵腔都設(shè)置有動(dòng)密封，泵腔及各端蓋都有靜密封。

為了防止氣冷羅茨真空泵的誤操作，一般設(shè)置旁通安全閥。針對(duì)羅茨真空泵的特殊要求，齒輪箱體、軸承和泵腔之間可以分成獨(dú)立結(jié)構(gòu)。

在壓縮時(shí)，氣冷羅茨真空泵產(chǎn)生的熱量傳遞到轉(zhuǎn)子和泵體。泵體內(nèi)的熱量很容易散失到周圍大氣中，因?yàn)檗D(zhuǎn)子難以向泵外輸送熱量。所以，轉(zhuǎn)子和泵體之間存在溫差。轉(zhuǎn)子熱膨脹增大。隨著負(fù)荷的增加，轉(zhuǎn)子的膨脹間隙消失并堵塞。氣冷式羅茨真空泵就這樣誕生了，它利用冷卻的氣體或空氣直接冷卻熱轉(zhuǎn)子，減小了轉(zhuǎn)子與泵殼的溫差，提高了氣冷羅茨真空泵的耐熱性能。