工作原理

       螺桿鉆具是一種以鉆井液為動(dòng)力，把液體壓力能轉為機械能的容積式井下動(dòng)力鉆具。當泥漿泵泵出的泥漿流經(jīng)旁通閥進(jìn)入馬達，在馬達的進(jìn)出口形成一定的壓力差，推動(dòng)轉子繞定子的軸線(xiàn)旋轉，并將轉速和扭矩通過(guò)萬(wàn)向軸和傳動(dòng)軸傳遞給鉆頭，從而實(shí)現鉆井作業(yè)。

       組成部分

       螺桿鉆具主要由旁通閥、液馬達、萬(wàn)向軸和傳動(dòng)軸等四大總成組成。螺桿馬達是鉆具的主要部件，很多實(shí)踐和理論分析結果表明，如欲使馬達正常有效地工作，每級馬達所能承受的壓降以不超過(guò)0.8Mpa為宜,否則馬達就有漏失。轉速很快降低，嚴重時(shí)則完全停止轉動(dòng)，馬達損壞。（馬達的一個(gè)導程為一級） 現場(chǎng)使用的泥漿流量應在推薦的使用范圍內，否則將影響馬達效率，甚至加大磨損。螺桿馬達的性能參數是螺桿鉆具的主要性能參數。馬達的理論輸出扭矩和馬達壓降成正比，輸出轉數與輸入泥漿流量成正比，隨著(zhù)負荷的增加鉆具轉數降低，所以只要控制地面上的壓力表的讀數和泵的流量，就能控制井下鉆具的扭矩和轉速。

       旁通閥部分

       旁通閥由閥體、閥套、閥芯及彈簧等部件組成，在壓力作用下閥芯在閥套中滑動(dòng)，閥芯的運動(dòng)改變了液體的流向，使得旁通閥有旁通和關(guān)閉兩個(gè)狀態(tài)：在起、下鉆作業(yè)過(guò)程中，閥套與閥體通孔未閉和，旁通閥處于旁通狀態(tài)，使鉆柱中泥漿繞過(guò)馬達進(jìn)入環(huán)空；當泥漿流量和壓力達到標準設定值時(shí)，閥芯下移，關(guān)閉旁通閥孔，此時(shí)泥漿流經(jīng)馬達，把壓力能轉變成機械能。當泥漿流量值過(guò)小或停泵時(shí)，彈簧把閥芯頂起，旁通閥孔處于開(kāi)啟位置--處于旁通狀態(tài)。

       馬達介紹

       馬達由定子、轉子組成。定子是在鋼管內壁上壓注橡膠襯套而成，其內孔是具有一定幾何參數的螺旋；轉子是一根有硬層的螺桿。轉子與定子相互嚙合，用兩者的導程差而形成螺旋密封腔，以完成能量轉換。馬達轉子的螺旋線(xiàn)有單頭和多頭之分。轉子的頭數越少，轉速越高，扭矩越??；頭數越多，轉速越低，扭矩越大。

       萬(wàn)向軸簡(jiǎn)介

       萬(wàn)向軸的作用是將馬達的行星運動(dòng)轉變?yōu)閭鲃?dòng)軸的定軸轉動(dòng)，將馬達產(chǎn)生的扭矩及轉速傳遞給傳動(dòng)軸至鉆頭。萬(wàn)向軸多采用撓軸式。

       轉動(dòng)軸

       傳動(dòng)軸的作用是將馬達的旋轉動(dòng)力傳遞給鉆頭，同時(shí)承受鉆壓所產(chǎn)生的軸向和徑向負荷。因此，傳動(dòng)軸需要高的硬度、耐磨性和使用壽命。這個(gè)時(shí)候，淬火熱處理可以大大提高傳動(dòng)軸的使用壽命。