پمپ های مکانیکی پرمصرف ترین نوع پمپ خلاء کم-می باشند. آنها از روغن برای حفظ مهر و موم استفاده می کنند و با تکیه بر روش های مکانیکی به طور مداوم حجم حفره مکش داخل پمپ را تغییر می دهند و باعث می شود که گاز در ظرف تخلیه شده منبسط شود و در نتیجه خلاء ایجاد شود. انواع مختلفی از پمپ های مکانیکی وجود دارد که رایج ترین آنها نوع شیر کشویی (که عمدتاً در تجهیزات بزرگ استفاده می شود)، نوع پیستونی رفت و برگشتی، نوع پره ثابت و نوع پره دوار است. پمپهای مکانیکی اغلب برای تخلیه هوای خشک استفاده میشوند، اما نمیتوانند گازهای با محتوای اکسیژن بیش از حد، گازهای انفجاری یا خورنده را تخلیه کنند. پمپ های مکانیکی معمولاً برای تخلیه گازهای دائمی استفاده می شوند، اما در تخلیه بخار آب موثر نیستند، بنابراین نمی توانند بخار آب را تخلیه کنند. اجزای اصلی پمپ پره ای دوار استاتور، روتور و فنرها هستند. روتور داخل استاتور است اما در همان محور استاتور نیست و شبیه دو دایره محاط است. دو فنر در شیارهای روتور تعبیه شده است که یک فنر بین دو فنر تعبیه شده است تا اطمینان حاصل شود که فنرها محکم به دیواره داخلی استاتور متصل می شوند.
دو پره آن به طور متناوب دو عملکرد را انجام می دهند: کشیدن گاز از طریق ورودی و فشرده سازی گاز از قبل کشیده شده- برای بیرون راندن آن از پمپ. با هر چرخش روتور، پمپ دو سیکل ورودی و دو سیکل خروجی را کامل می کند. همانطور که پمپ به طور مداوم در جهت عقربه های ساعت می چرخد، پمپ پره ای دوار به طور مداوم گاز را از طریق ورودی می کشد و به طور مداوم آن را از طریق خروجی تخلیه می کند و به هدف تخلیه ظرف دست می یابد. برای بهبود خلاء نهایی پمپ، استاتور در روغن غوطه ور می شود. این اطمینان حاصل می کند که روغن کافی در تمام شکاف ها و فضاهای خطرناک حفظ می شود و آنها را به طور کامل پر می کند. بنابراین، روغن هم به عنوان روان کننده و هم به عنوان درزگیر عمل می کند و از برگشت مولکول های گاز به مناطق کم فشار جلوگیری می کند.
پمپ های مکانیکی از فشار اتمسفر کار می کنند. پارامترهای اصلی آنها شامل خلاء نهایی و سرعت پمپاژ است که برای طراحی و انتخاب پمپ های مکانیکی بسیار مهم است. یک پمپ تک مرحله ای می تواند ظرف را از فشار اتمسفر به خلاء نهایی 1.0 × 10-1 Pa تخلیه کند، در حالی که یک پمپ مکانیکی دو مرحله ای می تواند تا 6.7 × 10-2 Pa یا حتی بالاتر تخلیه کند.
نرخ پمپاژ به حجم گازی اطلاق میشود که یک پمپ پرهای دوار میتواند در واحد زمان تخلیه کند، وقتی با سرعت نامی خود کار میکند. با استفاده از فرمول زیر قابل محاسبه است:
Sth=2nVs=2nfsL
fs نشاندهنده سطح مقطع حفره در انتهای ورودی، L نشاندهنده طول حفره، ضریب نشاندهنده وجود دو فرآیند خروجی در هر چرخش روتور، و Vs نشاندهنده موقعیت زمانی است که روتور افقی است، در آن نقطه ورودی کامل است و حجم حفره در حداکثر سرعت خود با یک چرخش n است.
اثر اگزوز پمپ مکانیکی نیز به سرعت موتور و کشش تسمه مربوط می شود. هنگامی که تسمه موتور شل است و سرعت موتور کند است، اثر اگزوز پمپ مکانیکی ضعیف خواهد بود. بنابراین نگهداری و بازرسی مکرر ضروری است. اثر آب بندی روغن پمپ مکانیکی نیز باید مرتباً بررسی شود. اگر روغن خیلی کم باشد، به اثر آب بندی مورد نظر نمی رسد و هوا در داخل پمپ نشت می کند. اگر روغن بیش از حد بالا باشد، دریچه ورودی را مسدود می کند و از ورود و اگزوز جلوگیری می کند. به طور کلی سطح روغن باید 0.5 سانتی متر زیر خط باشد.
