По принципу действия винтовой двигатель можно сравнить с поршневым гидравлическим двигателем, снабженным поршнем, который перемещается вдоль оси ротора по винтовой линии. Роль поршня выполняют отсекающие поверхности винтового ротора.
Винтовые двигатели и насосы имеют ряд преимуществ, что позволило использовать их как гидравлические забойные двигатели:
отсутствие клапанных и золотниковых распределителей потока жидкости;
отсутствие относительного перемещения трущихся деталей пары ротор — статор;
непрерывное изменение положения линии контакта рабочих органов при вращении ротора позволяет потоку бурового раствора удалять абразивные частицы из камер и шлюзов.
Условия создания шлюзов в паре ротор — статор объемных винтовых двигателей следующие:
число зубьев или заходов статора z 1должно быть на единицу больше зубьев ротора z 2;
отношение шага зубьев статора Т к шагу зубьев ротора должно быть пропорционально отношению их числа, т. е.
(2.35)
Отношение чисел зубьев статора и ротора называется передаточным числом
(2.36)
Теоретически винтовой двигатель может иметь любое передаточное число.