为了使罗茨真空泵在更高压差下工作,可采取更有效的冷却方法,即将转子用循环油冷却,在泵轴两端分别有油孔、油径轴头打入,经转子内壁再从另一端排出。冷却油除冷却转子外,还润滑齿轮和轴承。这种冷却效果较好,泵在运转时转子温度低于外壳温度,大泵常采用这种方式。例如在80Torr压差下工作时,罗茨真空泵转子温度较外壳低78度,同时还发现泵负荷越重时,则间隙越大,这是因为转子用油冷却,温度比壳体低,负荷越大,壳体膨胀越厉害,轴间距加大,所以间隙会增大。
由于负荷大,转子和壳体温差不断增高,使间隙不断增大,这会使首逆流增大,引起罗茨真空泵抽速下降。为了克服这个缺点,罗茨泵在高负荷下工作时,需要采用有效措施,一般是将罗茨真空泵的外壳和转子同时采用油循环系统进行冷却。