凡在真空泵的抽气流道内无任何液态工作介质或密封介质的往复泵都可称为无油往复泵。无油泵可使被抽容器内获得清洁真空泵，在排气时不污染环境，是一种很有发展前途的真空泵。无油往复泵主要用在半导体工业、医疗工业、表面科学和食品工业等领域。

设计无油往复泵的关键是活塞环和密封环或填料函的自润滑材料。目前使用最多的是充聚四氟乙烯材料。

填充聚四氟乙烯是聚四氟乙烯（PTFE）与一种或数种填充物组成，如碳纤维、玻璃纤维、青铜粉、石墨、二硫化钼等按一定比例组成的混合物，经过压制、烧结后，可加工成活塞环。这种活塞环任性较好，不易折断，化学性质稳定，耐高温达250℃,低温达 -200℃，并能在金属表面形成一层薄膜，摩擦系数小，因而具有良好的自润滑功能。

碳纤维聚四佛乙烯（CFRP）是一种新型的密封材料，其耐磨性、耐热性、强度及弹性模量均高于其他填充聚四佛乙烯，自润滑性能优异，最近几年发展很快。

为减少活塞杆处的填料密封，无油往复泵常采用无十字头的结构。这种结构使泵的尺寸和重量都减小了，成本降低了。但在曲轴箱内需抽真空，曲轴伸出端必须采用无油机械密封。

为降低往复泵的极限压力，我公司在引进美国瓦里安（Varian）公司技术的基础上研发出一种四级往复泵。它是由四个阶梯形活塞和四个阶梯型气缸组成，活塞的背面是小直径部分，活塞的背面空间由次级活塞抽气，以减少泄露降低极限压力。每个气缸都有进气阀和排气阀。这四个活塞组成四个压缩级，为增加抽速，头两个活塞的进气孔与泵进气孔相连，组成并联抽气，第四个活塞两侧作用。当排气压力高于大气压时，有一部分气排入大气；在低于大气压时，依次排入第三个、第四个气缸，然后排入大气。气缸的内表面衬有聚合材料，以降低摩擦系数与磨损。泵的极限压力可达2.6Pa，压缩比达100000，进气压力低时，泵消耗功率低，因散热条件好，泵温低不需冷却水。