水刹车的工作原理,在深孔作业时,必须使用水刹车。

当下钻具时,卷筒驱使水刹车的转子在水室内相对于定子和水作回转运动。此时液体在水室内流动有两种状态:一种为惯性液流,液体随转子运动时,由于惯性作用,产生逆转子回转方向的液流;另外一种为环流,液体转子回转,由于离心力作用使液体沿叶片间通道由轴心向外加速流动,到达外缘时,以较高的速度流向定子叶片间内,并由外缘向轴心流动,然后又进入转子轴心。叶片具有一定的倾斜度,目的在于加速环流。由于液体的惯性液流和环流对转子产生的摩擦力矩和环流力矩,其作用方向与回转方向相反,通常称为阻力矩(M)。于是,水刹车的阻力矩与下降钻具重力作用于卷筒上的驱动力矩平衡时,钻具以匀速或接近匀速下降。此时,钻具在重力作用下所做的功,通过转子在水室内的运动,转变为液体的热能,由循环水带出机体外部。