一、前言：

本說明書主要介紹了螺桿鉆具的工作原理、結構、機械性能和正確使用及維護保養，便于用戶更好地根據鉆井、修井的需要進行選用，使其發揮應有的機械及技術性能，提高鉆井、修井的工作效率。

二、螺桿鉆具的工作原理：

螺桿鉆具是一種以鉆井液為動力，把液壓能量轉為機械能的一種容積式井下動力鉆具。當泥漿泵泵出的壓力泥漿流經旁通閥，流壓使旁通閥關閉，進而流進馬達，在馬達的進出口形成一定的壓力差，推動轉子繞定子軸線公轉和自轉，并將轉速和扭矩通過萬向軸和傳動軸傳遞給鉆頭，從而實現鉆井、修井作業。

三、螺桿鉆具的組成：

螺桿鉆具主要由：旁通閥、液力馬達、萬向軸和傳動軸等四大總成組成。在馬達上部和傳動軸下部還裝有防掉裝置等輔助設施。

萬向軸總成 防掉總成

傳動軸總成 馬達總成

3.1旁通閥總成：

它是由：閥體、閥套、閥芯、彈簧、Ｏ形密封圈、擋圈等零件組成。它的作用是起下鉆時，使鉆柱和環空聯通，泥漿不污染井臺，當泥漿流量和壓力達到標準設定值時，閥芯下移，關閉旁通閥孔，此時泥漿流量經馬達，把壓力能轉變為機械能。當泥漿流量壓力過小或停泵時，所產生液體壓力小于彈簧的彈力時，彈簧將閥芯頂起，旁通閥孔處于開啟位置，鉆柱與環空聯通。

3.2液力馬達總成：

它是由單螺桿轉子和定子組成。轉子是一根經過機械加工，表面鍍有抗腐耐磨鍍層的Ｘ頭螺桿。定子外殼是合金鋼內腔壁壓注粘牢的Ｘ＋１頭的內螺旋橡膠襯套組成的。轉子和定子的形狀和尺寸應保證嚙合關系，這些嚙合點沿軸向導程形成馬達的密封空腔，隨著轉子在定子中螺旋轉動。當具有一定能量的鉆井液通過時，空腔沿著軸向下移，

上部入口不斷產生、下部出口逐步消失，完成其能量轉換，從而推動轉子沿定子螺旋內壁作偏心公轉和自轉，完成馬達的作用。這就是螺桿馬達的基本工作原理。馬達轉子的螺旋線有單頭和多頭之分（定子螺旋頭數比轉子多１個）。轉子的頭數越少，轉速越高，扭矩越小；頭數越多，轉速越低，扭矩越大。

螺桿馬達是鉆具的重要部件，很多實踐和理論分析，在現有條件下，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0.8Mpa為宜，（馬達的一個導程為一級）最大壓降為額定工作壓力的1.3倍，如壓降值超過此值則馬達就有漏失，轉速加快，磨損嚴重甚至發熱脹死，造成馬達損壞。用戶應特別注意，現場使用的泥漿流量應在推薦的使用范圍內，否則會加大定子的磨損，將影響馬達的使用效率和壽命。

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，輸出轉速與輸入泥漿流量成正比，隨著負荷的增加鉆具轉速降低，所以只有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。

3.3萬向軸總成：

它是由花瓣套、中間接頭、鋼球等零件組成，上連接轉子，下接傳動軸。它的作用是將馬達的行星運動的機械性能傳遞給傳動軸的一種專用連接件。

鉆具使用后，應立即拆卸，檢查萬向軸的磨損情況，如超過維修標準要求，則應更換相關零件，否則會因萬向軸的使用過度導致斷裂使鉆具無法正常工作。

3.4傳動軸總成：

傳動軸是將馬達的旋轉動力傳遞給鉆頭，同時承受鉆壓所產生的軸向和徑向負荷而設置的部件，鉆具傳動軸總成有兩種：

3.4.1鉆頭水眼壓降為3.5Mpa，傳動軸總成兩端采用滾針軸承定向，中間推力球軸承承壓的結構。

3.4.2鉆頭水眼壓降為7.0Mpa，傳動軸總成兩端采用硬質合金的徑向軸承定向，中間采用連串軸承組承壓，提高了傳動軸總成的耐磨性及承載能力，延長其使用壽命。

3.5防掉裝置：

為避免由于異常因素導致的鉆具殼體斷裂或脫扣時防止部件落井，在鉆具螺桿上端旁通閥下部加裝防掉短節。短節殼體在螺桿馬達上部不易損壞，短節中間有圓形大螺母和與螺桿相聯的吊桿。正常工作時防掉裝置不起作用（有點攪拌損失），一旦防掉短節以下殼體斷、脫，帶螺桿、吊桿下移，則短節中間大螺母落在短節殼體縮徑上，即吊住螺桿等部件，又堵住泥漿通道，引起泥漿泵壓升高，使地面及時發現問題，采取措施，避免擴大損失。

四、螺桿鉆具的型號說明：

例：5LZ165×7.0表示為轉子頭數與定子頭數為5：6的，外徑為Φ165mm的螺桿鉆具，鉆頭水眼壓降為7.0Mpa。