根據液體的原理，泵可分為動力泵和容積泵兩大類。容積泵主要依靠包容輸送液體的密封工作空間容積的周期性變化，把動力源的能量周期性地傳遞給液體，使液體的壓力增加直至排出。容積泵可分為往復泵和轉子泵。與往復泵不同的是，轉子泵沒有閥門等部件，活動部分為泵殼內旋轉的轉子。若根據轉子形式又可分為齒輪泵、螺桿泵、旋轉活塞泵和撓性泵等。

凸輪泵又可稱為羅茨泵、凸輪轉子泵泵等，根據轉子葉片數也可分為單葉凸輪泵、雙葉凸輪泵和多葉凸輪泵，而根據葉片的形式又可分為直葉轉子凸  輪泵和扭葉轉子凸輪泵，同時，根據轉子與泵殼內部之間或轉子間的接觸狀態又可分為非接觸式凸輪泵和接觸式凸輪泵。目前常用的凸輪轉子泵一般是雙葉或多葉的直葉非接觸式容積泵，它具有體積小、結構簡單和拆卸維修便捷等突出優勢。在以下沒有指明的情況下，凸輪泵均指凸輪轉子泵。

齒輪泵的工作原理

凸輪轉子泵的結構和工作原理是從齒輪泵中借鑒演化而來的，為更好地理解凸輪轉子泵的工作原理，有必要對齒輪泵的工作原理做下介紹。

齒輪泵是轉子泵中較常用的一種，齒輪泵由于結構簡單、制造方便、工作可靠和維修方便等優點在液壓系統中得到廣泛應用。齒輪泵由兩個齒輪相互齒合來對液體產生擠壓輸送作用，其特點是一個齒輪驅動另一個齒輪。一把齒輪泵因內泄較大而存在徑向力不平衡和困油現象。

凸輪轉子泵工作原理

對于常見的非接觸式凸輪泵而言，轉子之間以及轉子和泵殼之間始終保持恒定的微小間隙，也即兩轉子頁面互不接觸，通過周期性的容積變化來將介質從吸入腔帶至壓出腔并排出，因此適用的介質黏度和含固量范圍很寬，可由低黏度到半固態以及含固體顆粒的介質。凸輪泵相對運動間的間隙主要取決于介質的黏度，當超過一定黏度范圍時就必須調整增大間隙。凸輪轉子泵的工作原理決定了其在改善過泵介質在高壓、高溫、高剪切下黏度降低及剪切敏感介質安全性等方面具有較高的可靠性和優越性。

轉子分為兩葉、三葉、四葉凸輪轉子，當兩轉子在齒輪驅動下轉動時，與泵的吸入口相通的工作腔容積不斷增大，此時為吸入過程；當轉子在齒輪驅動下轉動時，與泵的吸入口相通的工作腔容積不斷增大，此時為吸入過程；當轉子繼續轉動形成封閉腔時，吸入過程結束；轉子繼續轉動，封閉腔與凸輪轉子的出口相通，密封腔的介質便從出口排出；與此同時，轉子的另一側又處于容積增大的過程，進行吸入過程。隨著轉子的連續轉動，交替完成吸入和排出過程，從而實現凸輪泵對液體的輸送。

雙葉凸輪爪子泵每旋轉一周完成兩次吸入和排出過程，其類似于雙杠雙作用活塞泵。

三葉凸輪轉子泵每旋轉一周則完成三次吸入和排出過程。

四葉凸輪轉子泵每旋轉一周則完成四次吸入和排出過程。理論上來說，相較于雙葉凸輪轉子泵而言，三葉和四葉凸輪轉子泵具有更高的效率和更低的噪聲。

對于凸輪泵而言，泵的流量只取決于工作腔容積變化值以及在單位時間內的變化頻率，理論上與排出壓力無關。凸輪泵在工作過程中實際上是通過轉子與泵體之間的相對運動來改變工作容積的，從而使所輸送的流體能量增加。凸輪泵特別適合衛生級介質和腐蝕性、高粘度介質的輸送，且轉子表面不需要潤滑，無磨損，較齒輪泵具有更大的應用前景。

凸輪轉子泵的優勢

凸輪轉子泵作為一種工作原理簡單、體積小、質量小和無污染等容積泵，不僅適用于油液介質的輸送，而且在石油石化、市政消防、食品醫藥等行業也有潛在的廣闊市場，在很多場合可替代離心泵和螺桿泵。凸輪泵在輸送含固體顆粒介質、剪切敏感介質和高黏度介質方面優勢明顯。相互嚙合的轉子與泵殼之間形成較大的腔體可以通過粒徑較大的固體顆粒而無堵塞，且對于物料的完整度可保證90%以上。凸輪泵機械運動的整理剪切效應主要來自于轉子與泵殼內壁之間以及兩轉子之間引起的剪切。泵通過機械運轉輸送介質時，并非所有介質都收到剪切，對于收到剪切的介質，且剪切率也不同，介質收到剪切的時間非常短。在輸送高黏度介質方面，凸輪泵依靠轉子與轉子、轉子與腔體之間的間隙形成密封，高黏度的介質會阻止自身通過間隙回流，從而獲得較高的容積效率。當介質的黏度大于某一值時且入料充分的條件下，凸輪泵的容積效率可達到非常高的水平。不過需要注意的是，高黏度的介質雖然使泵的容積效率得到提升，單需要更大的轉矩力才能驅動轉子轉動。即便如此，對于輸送高黏度的介質，凸輪泵比離心泵有更大的性能優勢。

凸輪泵的基本結構

凸輪轉子泵主要由凸輪轉子、一對同步嚙合齒輪、機械密封、泵體、泵體端蓋、齒輪箱、傳動軸和聯軸器等零件組成。原動機通過聯軸器驅動主動軸轉動，而主動軸的轉動通過齒輪箱內的一對反向同步旋轉齒輪嚙合而將動力傳遞給被動軸，泵體內的一對凸輪轉子分別固定在主動軸和從動軸上，由于傳動齒輪的傳動比為1，故兩轉子可實現同步反向轉動。對于非接觸式凸輪泵來說，轉子月泵腔內壁之間沒有接觸，其間隙通常為0.5—1.0mm，泵腔通過間隙來密封。

目前國內外轉子泵的結構形式主要有立式和臥式兩種。臥式結構的凸輪泵的轉子軸線呈水平布置，兩軸線所構成的平面平行于水平面，接管比較方便。立式結構凸輪泵的轉子軸線呈水平布置，兩軸線所構成的平面與水平垂直。臥式結構相對于立式結構凸輪泵的轉子重心較低，運轉時穩定性更好，是目前普遍應用的結構，不過其占地面積較立式機構要大一些。凸輪泵能否產生壓力和高效輸送介質，關鍵在于轉子之間的嚙合情況、兩轉子及其與泵殼內壁之間的間隙以及轉軸密封的性能。