根据液体的原理，泵可分为动力泵和容积泵两大类。容积泵主要依靠包容输送液体的密封工作空间容积的周期性变化，把动力源的能量周期性地传递给液体，使液体的压力增加直至排出。容积泵可分为往复泵和转子泵。与往复泵不同的是，转子泵没有阀门等部件，活动部分为泵壳内旋转的转子。若根据转子形式又可分为齿轮泵、螺杆泵、旋转活塞泵和挠性泵等。

凸轮泵又可称为罗茨泵、凸轮转子泵泵等，根据转子叶片数也可分为单叶凸轮泵、双叶凸轮泵和多叶凸轮泵，而根据叶片的形式又可分为直叶转子凸  轮泵和扭叶转子凸轮泵，同时，根据转子与泵壳内部之间或转子间的接触状态又可分为非接触式凸轮泵和接触式凸轮泵。目前常用的凸轮转子泵一般是双叶或多叶的直叶非接触式容积泵，它具有体积小、结构简单和拆卸维修便捷等突出优势。在以下没有指明的情况下，凸轮泵均指凸轮转子泵。

齿轮泵的工作原理

凸轮转子泵的结构和工作原理是从齿轮泵中借鉴演化而来的，为更好地理解凸轮转子泵的工作原理，有必要对齿轮泵的工作原理做下介绍。

齿轮泵是转子泵中较常用的一种，齿轮泵由于结构简单、制造方便、工作可靠和维修方便等优点在液压系统中得到广泛应用。齿轮泵由两个齿轮相互齿合来对液体产生挤压输送作用，其特点是一个齿轮驱动另一个齿轮。一把齿轮泵因内泄较大而存在径向力不平衡和困油现象。

凸轮转子泵工作原理

对于常见的非接触式凸轮泵而言，转子之间以及转子和泵壳之间始终保持恒定的微小间隙，也即两转子页面互不接触，通过周期性的容积变化来将介质从吸入腔带至压出腔并排出，因此适用的介质黏度和含固量范围很宽，可由低黏度到半固态以及含固体颗粒的介质。凸轮泵相对运动间的间隙主要取决于介质的黏度，当超过一定黏度范围时就必须调整增大间隙。凸轮转子泵的工作原理决定了其在改善过泵介质在高压、高温、高剪切下黏度降低及剪切敏感介质安全性等方面具有较高的可靠性和优越性。

转子分为两叶、三叶、四叶凸轮转子，当两转子在齿轮驱动下转动时，与泵的吸入口相通的工作腔容积不断增大，此时为吸入过程；当转子在齿轮驱动下转动时，与泵的吸入口相通的工作腔容积不断增大，此时为吸入过程；当转子继续转动形成封闭腔时，吸入过程结束；转子继续转动，封闭腔与凸轮转子的出口相通，密封腔的介质便从出口排出；与此同时，转子的另一侧又处于容积增大的过程，进行吸入过程。随着转子的连续转动，交替完成吸入和排出过程，从而实现凸轮泵对液体的输送。

双叶凸轮爪子泵每旋转一周完成两次吸入和排出过程，其类似于双杠双作用活塞泵。

三叶凸轮转子泵每旋转一周则完成三次吸入和排出过程。

四叶凸轮转子泵每旋转一周则完成四次吸入和排出过程。理论上来说，相较于双叶凸轮转子泵而言，三叶和四叶凸轮转子泵具有更高的效率和更低的噪声。

对于凸轮泵而言，泵的流量只取决于工作腔容积变化值以及在单位时间内的变化频率，理论上与排出压力无关。凸轮泵在工作过程中实际上是通过转子与泵体之间的相对运动来改变工作容积的，从而使所输送的流体能量增加。凸轮泵特别适合卫生级介质和腐蚀性、高粘度介质的输送，且转子表面不需要润滑，无磨损，较齿轮泵具有更大的应用前景。

凸轮转子泵的优势

凸轮转子泵作为一种工作原理简单、体积小、质量小和无污染等容积泵，不仅适用于油液介质的输送，而且在石油石化、市政消防、食品医药等行业也有潜在的广阔市场，在很多场合可替代离心泵和螺杆泵。凸轮泵在输送含固体颗粒介质、剪切敏感介质和高黏度介质方面优势明显。相互啮合的转子与泵壳之间形成较大的腔体可以通过粒径较大的固体颗粒而无堵塞，且对于物料的完整度可保证90%以上。凸轮泵机械运动的整理剪切效应主要来自于转子与泵壳内壁之间以及两转子之间引起的剪切。泵通过机械运转输送介质时，并非所有介质都收到剪切，对于收到剪切的介质，且剪切率也不同，介质收到剪切的时间非常短。在输送高黏度介质方面，凸轮泵依靠转子与转子、转子与腔体之间的间隙形成密封，高黏度的介质会阻止自身通过间隙回流，从而获得较高的容积效率。当介质的黏度大于某一值时且入料充分的条件下，凸轮泵的容积效率可达到非常高的水平。不过需要注意的是，高黏度的介质虽然使泵的容积效率得到提升，单需要更大的转矩力才能驱动转子转动。即便如此，对于输送高黏度的介质，凸轮泵比离心泵有更大的性能优势。

凸轮泵的基本结构

凸轮转子泵主要由凸轮转子、一对同步啮合齿轮、机械密封、泵体、泵体端盖、齿轮箱、传动轴和联轴器等零件组成。原动机通过联轴器驱动主动轴转动，而主动轴的转动通过齿轮箱内的一对反向同步旋转齿轮啮合而将动力传递给被动轴，泵体内的一对凸轮转子分别固定在主动轴和从动轴上，由于传动齿轮的传动比为1，故两转子可实现同步反向转动。对于非接触式凸轮泵来说，转子月泵腔内壁之间没有接触，其间隙通常为0.5—1.0mm，泵腔通过间隙来密封。

目前国内外转子泵的结构形式主要有立式和卧式两种。卧式结构的凸轮泵的转子轴线呈水平布置，两轴线所构成的平面平行于水平面，接管比较方便。立式结构凸轮泵的转子轴线呈水平布置，两轴线所构成的平面与水平垂直。卧式结构相对于立式结构凸轮泵的转子重心较低，运转时稳定性更好，是目前普遍应用的结构，不过其占地面积较立式机构要大一些。凸轮泵能否产生压力和高效输送介质，关键在于转子之间的啮合情况、两转子及其与泵壳内壁之间的间隙以及转轴密封的性能。