本申请涉及真空技术领域，具体而言，涉及一种直排式罗茨泵，包括依次连接的第一腔体、第二腔体以及第三腔体，第一腔体、第二腔体以及第三腔体之间设置有密封胶圈，第一腔体的第一出气口通过连接管与第三腔体的第二进气口连通。本申请通过一个电机带动在两个不同压缩比的抽空腔体分段压缩抽空气体，采用两级压缩实现了罗茨泵在大气压下开始抽气，解决了常规罗茨泵在运行过程中须配置旋片泵、滑阀泵等前级油泵的问题，减少了对真空环境的油气污染，真正实现了罗茨泵机组的无油洁净空间，为罗茨泵机组、特别是大抽速罗茨泵机组提供了洁净真空的环境。