5.1. Винтовой забойный двигатель (ВЗД) относится к машинам объемного типа. Приводимый в действие давлением циркуляции бурового раствора двигатель передает энергию вращательного движения на долото (с рассчитанными значениями крутящего момента и частоты вращения долота). ВЗД состоит из двух основных узлов: двигательной секции и шпинделя, которые соединяются между собой шарнирным (или торсионным) соединением.
5.2. Двигательная секция (рабочая пара) предназначена для преобразования энергии движущегося потока промывочной жидкости во вращательное движение ротора и передачи его на вал шпиндельной секции. Рабочие органы, (ротор и статор) представляют собой зубчатую пару с внутренним косозубым зацеплением (винтовой героторный механизм) с разницей в числах зубьев, равной единице.
5.3. Статор выполнен в виде стального корпуса с привулканизированной резиновой обкладкой, имеющей внутренние винтовые зубья левого направления.
5.4. Ротор, на наружной поверхности которого нарезаны винтовые зубья левого направления (на один зуб меньше, чем у статора), выполняется из коррозионно-стойкой стали или конструкционной стали с хромированием зубьев. Ось ротора смещена относительно оси статора на величину эксцентриситета, равную половине высоты зуба.
5.5. Зубья ротора и статора, находясь в непрерывном контакте, образуют замыкающиеся на длине шага статора единичные рабочие камеры. Буровой раствор, поступающий в двигатель, проворачивает ротор внутри обкладки статора. Ротор обкатывается по зубьям статора под действием неуравновешенных гидравлических сил. При этом ротор совершает планетарное движение: геометрическая ось ротора вращается относительно оси статора против часовой стрелки (переносное движение), а сам ротор поворачивается по часовой стрелке (абсолютное вращение).
5.6. За счет разности в числах зубьев ротора и статора переносное вращение редуцируется в абсолютное с передаточным числом, равным числу зубьев ротора. Это обеспечивает снижение выходной скорости и высокий момент силы на валу двигателя. Чем больше бурового раствора проходит через секцию двигателя, тем выше результирующая частота вращения. Падение давления на секции пропорционально крутящему моменту, развиваемому двигателем для вращения долота. Максимальная величина момента ограничивается механической прочностью эластомерной футеровки статора (т.е. ограниченной уплотняющей способностью материала между ротором и статором). Для данного падения давления крутящий момент прямо пропорционален объему камеры. Чем длиннее секция двигателя и чем больше зубьев, тем больше камер участвует в работе двигателя и тем больший момент может развивать двигатель.
5.7. Планетарное движение ротора преобразуется в соосное вращение вала шпиндельной секции при помощи шарнирного или торсионного соединения, передающего момент силы и осевую нагрузку от ротора на выходной вал двигателя.
5.8. Шпиндельная секция предназначена для восприятия осевых и радиальных нагрузок, действующих на двигатель, и включает в себя многорядную резинометаллическую осевую опору и радиальные опоры скольжения.
5.9. Шпиндельная секция передает осевую нагрузку на долото, воспринимает гидравлическую нагрузку, действующую на ротор двигателя, и уплотняет выходной вал, способствуя созданию необходимого перепада давления на долоте. Подшипники шпинделя должны также воспринимать радиальные нагрузки, возникающие от действия долота и шарнирного соединения.
5.10. Двигатель может быть использован в качестве отклонителя. Для этого применяется отклоняющее устройство, которое устанавливается между двигательной и шпиндельной секциями.
5.11. Винтовой забойный двигатель доставляется на буровую в собранном виде с навернутыми предохранительными пробками.
