在进行深孔作业时，水刹车的作用不可或缺。当钻具下井过程中，卷筒带动水刹车的转子在装有水的室内进行旋转。这种旋转运动带来两种液体流动状态：一是惯性液流，液体跟随转子运动，由于惯性作用，会形成与转子旋转方向相反的液流；二是环流，液体在转子的推动下，沿着叶片间的通道从轴心向外加速，到达外边缘后，迅速流回定子叶片内，形成环形流动。叶片的倾斜设计旨在增强环流效果。

这两种液流对转子产生摩擦力矩和环流力矩，这些力矩通常被称为阻力矩（M），它们的作用方向与转子的旋转方向相反，起到制动力的作用。当阻力矩与由钻具重力作用于卷筒上的驱动力矩达到平衡时，钻具可以保持匀速或接近匀速的下降。在这个过程中，钻具因重力做功的能量被转子转换为水中的热能，通过循环水系统排出机外。

因此，水刹车的工作原理实质上是一种对钻具下降速度的精细调节，而不是直接对钻具进行制动，确保了作业过程的稳定和安全。

扩展资料

  水刹车hydromatic brake