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水环式真空泵是一种粗真空泵，它的极限压力一般为80%-97%。采用偏心结构进行真空抽送，如图叶轮被偏心的安装在泵体中，当叶轮按图示方向旋转时，进入水环式真空泵泵体的水被叶轮抛向四周，由于离心力的作用，水形成了一个与泵腔形状相似的等厚度的封闭的水环。水环的上部内表面恰好与叶轮轮毂相切，水环的下部内表面刚好与叶片顶端接触。此时，叶轮轮毂与水环之间形成了一个月牙形空间，而这一空间又被叶轮分成与叶片数目相等的若干个小腔。如果以叶轮的上部0°为起点，那么叶轮在旋转前180°时，小腔的容积逐渐由小变大，压强不断的降低，且与吸排气盘上的吸气口相通，当小腔空间内的压强低于被抽容器内的压强，根据气体压强平衡的原理，被抽的气体不断地被抽进小腔，此时正处于吸气过程。在泵的连续运转过程中，不断地进行着吸气、压缩、排气过程，从而达到连续抽气的目的。像2BV水环式真空泵、SZB水环泵都是这样的原理。
综上所述，水环泵是靠泵腔容积的变化来实现吸气、压缩和排气的，因此它属于变容式真空泵。
