CN106030115A - 填埋井液位控制泵 - Google Patents

Abstract

公开了一种适用于尤其是填埋井的井的液位控制泵。该泵包括泵壳体、排放管、控制杆、第一和第二止回阀、浮动件和用于控制来自外部加压流体源的加压流体的施加的枢转杠杆组件。在一个方面中，浮动件可以包括贯穿槽，该贯穿槽允许控制杆从其中贯穿并帮助减少由于控制杆和浮动件之间的固体物聚集导致的浮动件悬停的可能性。在另一个方面中，可以包括可移除且可更换的排放管套筒。

Description

填埋井液位控制泵

相关申请的交叉引用

本申请要求2014年9月3日递交的序列号为US62/045218和2014年2月17日递交的序列号为US61/940691的美国临时申请的优先权。上述申请中的每一个的整体公开内容通过引用包含在本申请中。

技术领域

本公开涉及一种用于填埋井中以便沥出物排出和井液位控制的水下泵，并且更具体地，涉及一种尤其阻止污染物聚集在其移动部件上的气动驱动的自动泵。

背景技术

本部分提供与本公开相关的背景技术信息，其不一定属于现有技术。

目前的填埋沥出物和液位控制泵通常具有带有四个突起的金属端板，该四个突起定位在位于泵浮动件的两端的ID上，以减小接触面积并因此减小妨碍浮动件自由运动的静摩擦力。泵浮动件导致的排放管表面的摩损可能导致排放管的腐蚀和点蚀，这又可能导致固体物粘附，从而增加静摩擦力。静摩擦力被限定为静态的摩擦力，其必须被克服以使得最初彼此接触的静止物体能够相对运动。来自填埋井位的现场报告描述了：排放管表面粗糙度的向下螺旋形增大的腐蚀敏感性、更大的固体物粘附速率和清洁难度。目前的粗糙表面为工业标准管道制造质量，其包括表面点蚀。

已知的泵送空气控制机制包括不锈钢“E”弹片(clip)。该“E”弹片比较薄(是易被侵蚀的因素)并且在拆卸时对细微损伤的敏感性导致了需要在现场更换该弹片的问题。

发明内容

本部分提供了本公开的一般概述，并且其并未全面地公开其全部范围或全部特征。

在一个方面中，本公开涉及一种液位控制泵，该液位控制泵适于被降低以接触通过钻井孔收集的流体并且与外部加压流体源连通。所述液位控制泵可以包括泵壳体、排放管、第一止回阀、第二止回阀、浮动件、控制杆和枢转杠杆组件。该排放管基本上设置在泵壳体内，并且具有第一端和第二端。该排放管能够被操作以接收收集在泵壳体和排放管的外表面之间的区域中的流体。该排放管还包括第一端和第二端。该第一止回阀设置在所述第一端处，用于控制排放管内的流体仅沿一个方向从排放管的所述第一端流出。该第二止回阀设置在所述第二端处，用于限制流体仅沿一个方向从泵壳体在所述第二端处流入排放管中。加压流体源与泵壳体连通，并且该浮动件围绕排放管同轴地设置并且能够沿排放管朝向所述第一端和所述第二端移动。该控制杆邻近排放管设置并且与浮动件可操作地连接，以使得：随着在泵壳体内的所述区域中充满流体时浮动件朝向所述第一端移动，所述控制杆被所述浮动件提升。在通过使用来自加压流体源的加压流体使泵壳体内的流体通过排放管被泵出时，浮动件朝向第二端移动。该枢转杠杆组件与浮动件可操作地连接，用于控制供应和停止供应加压流体至泵壳体中，从而控制收集在泵壳体内的流体从泵壳体中泵出以及泵入排放管的第二端、朝向排放管的第一端泵送。所述浮动件包括通孔和与所述通孔连通的贯穿槽。所述贯穿槽允许控制杆的一部分从所述贯穿槽通过，并且被操作以允许在浮动件邻近排放管的外表面并且相对于控制杆上下移动时流体围绕控制杆的整个外周流动。这减少或消除了固体物聚集在控制杆和浮动件之间，否则，该聚集将影响浮动件沿排放管的自由滑动运动。

在另一个方面中，本公开涉及一种液位控制泵，该液位控制泵适于被降低以接触通过钻井孔收集的流体并且与外部加压流体源连通。所述液位控制泵包括泵壳体、排放管、第一止回阀、第二止回阀、控制杆、浮动件、枢转杠杆组件和可移除且可更换的排放管套筒。该排放管基本上设置在泵壳体内，并且具有第一端和第二端。该排放管能够被操作以接收收集在泵壳体和排放管的外表面之间的区域中的流体。该排放管还包括第一端和第二端。该第一止回阀设置在所述第一端处，用于控制排放管内的流体仅沿一个方向从排放管的所述第一端流出。该第二止回阀设置在所述第二端处，用于限制流体仅沿一个方向从泵壳体中在所述第二端处流入排放管中。加压流体源与泵壳体连通，并且该浮动件围绕排放管同轴地设置并且能够平行于排放管朝向和远离所述第一端和所述第二端移动。该控制杆邻近排放管设置并且与浮动件可操作地连接，以使得：随着在泵壳体内的所述区域充满流体时浮动件朝向所述第一端移动，所述控制杆被所述浮动件提升。然后，在通过使用来自加压流体源的加压流体使泵壳体内的流体通过排放管被泵出时，浮动件朝向第二端移动。该枢转杠杆组件与浮动件可操作地连接，用于控制供应和停止供应加压流体至泵壳体中，从而控制收集在泵壳体内的流体从泵壳体中泵出以及泵入排放管的第二端、朝向排放管的第一端泵送。该排放管套筒设置在排放管的外表面上。浮动件适于沿排放管套筒的外表面可滑动地运动。

附图说明

本文描述的附图仅仅用于所选的实施例的示例性的目的并非用于所有可能的实施方式，并且不旨在限制本公开的范围。

图1为处于下浮动位置处的定位在填埋井中的本公开的液位控制泵的局部剖视图；

图2为处于上浮动位置处的图1的泵的局部剖视图；

图3为图1的液位控制泵的泵浮动件的侧视立面图；

图4为图3的泵浮动件的端视立面图；

图5为图1的液位控制泵的泵端盖的透视图；

图6为图5的泵端盖的前部立面图；

图7为在图6的部分7处截取的截面图；

图8为在图6的部分8处截取的截面图；

图9为图1的液位控制泵的枢转杠杆组件的透视装配图；

图10为图9的枢转杠杆组件的枢转杠杆部的部分截面的前部立面图；

图11为图10的枢转杠杆部的部分截面的前部立面图；

图12为本公开的杠杆提升阀套管的端视立面图；

图13为在图12的部分13处截取的截面图；

图14为本公开的外壳适配器的前部立面图；

图15为图14的外壳适配器的底部平面图；

图16为图14的外壳适配器的顶部平面图；

图17为在图15的部分17处截取的前部截面图；

图18为在图14的部分18处截取的后部截面图；

图19为本公开的球形止回阀和外壳适配器的装配图；

图20为可以通过放置在排放管上而被包括在图1的泵中的可更换的排放管套筒的立面图；

图21为图20所示的排放管套筒的端视图，其示出可以形成在套筒的内表面上以消除套筒和排放管之间的游隙的多个齿部或脊部；

图22为图21的套筒的放大部，其示出脊部可以具有的形状的一个示例(在该示例中，该形状大体上为三角形)；

图23示出套筒的具有三角形形状的脊部的示例；和

图24示出套筒的具有半圆形形状的脊部的示例。

在贯穿说明书附图的多个视图中，相同的附图标记指代相同的部件。

具体实施方式

现在将参照附图更充分地描述示例性的实施例。

参照图1，本公开的液位控制泵10包括泵壳体12，该泵壳体12沉浸于填埋井管14中存在的预期水位之下。在泵壳体12内，排放管16居中定位在泵壳体12中。浮动件18可滑动地设置在排放管16的外表面上并且可以随着填满井管14内的水位变化而上下移动。位于排放管16外部的控制杆20通过位于浮动件18的相反端的第一浮动端盖22和第二浮动端盖24中的每一个穿过浮动件18而被可滑动地接收。

在操作液位控制泵10之后，填满井管14中的液位下降，并且浮动件18被定位为与固定至控制杆20的下浮动止挡件26直接接触。然后，浮动件18与下浮动止挡件26之间的接触向下拉动控制杆20。上浮动止挡件28也固定至控制杆20的上部位置，其功能将参照图2更详细地描述。枢转杠杆组件30连接至控制杆20，其位置通过浮动件18与下浮动止挡件26(如图所示)或上浮动止挡件28之间的接触而改变。在浮动件18的较低位置处(如图所示)，枢转杠杆组件30旋转至隔离加压空气供给管32中的加压空气进入泵壳体12中的方位。在浮动件18的较低位置处，限定球形止回阀的一部分的球体34座靠在止回阀球体外壳38的螺纹端36上。球体34的座靠位置阻止已经通过液位控制泵10的操作排放的液体向下流回填埋井管14中。外壳适配器40连接至止回阀球体外壳38，并且既用来将球体34保持在止回阀球体外壳38内，还用作用于连接至管道连接器42的适配器，在管道连接器42中，通过液位控制泵10的操作排放的液体流出泵。

在浮动件18的较低位置中(如图所示)，通过移动位于液位控制泵10的下端的止回阀构件44，进入填埋井管14中的流体向上流动进入泵壳体12中。止回阀构件44远离阀座46移动，以允许沿流动箭头“A”方向流入泵壳体12中的向内流动。该流体流入泵壳体12中的向内流动导致浮动件18沿浮动向上移动方向“B”向上移动。该浮动件18的向上移动持续，直至第一浮动端盖22直接接触上浮动止挡件28并且向上移动控制杆20以使枢转杠杆组件30旋转。

参见图2，在浮动件18的向上移动位置处，第一浮动端盖22直接接触上浮动止挡件28。在与上浮动止挡件28的该直接接触发生之后，浮动件18进一步向上移动使得控制杆20沿向上移动方向“B”直接移动，这使枢转杠杆组件30旋转至图1中公开的方位相反的方位。枢转杠杆组件30的该旋转使提升阀移动，该提升阀将参照图9描述，这允许加压空气从加压空气供给管32中进入泵壳体12中。进入泵壳体12中的加压空气迫使泵壳体12内的液体关闭止回阀构件44，由此打开液体流入排放管16的进入路径，然后液体通过排放管16上升以向上移动球体34，从而为液体提供经由排放管道(未示出)通过外壳适配器40和管道连接器42的排放路径，以便液体排出填埋井管14。进入泵壳体12中的气流持续，直至再次达到图1中示出的浮动件18的位置，由此，这使得枢转杠杆组件30旋转，从而使加压空气供给管32中的加压空气与泵壳体12隔离。只要填埋井管14内的液位足以使浮动件18上升以直接接触上浮动止挡件28并且只要加压空气供给管32中的加压空气可用，液位控制泵10的循环操作就会持续。对液位控制泵10的改进包括本文将会描述的针对为浮动件18相对于控制杆20的移动提供间隙的设计变化、对枢转杠杆组件30的修改和提供外壳适配器40的修改设计。

参照图3，浮动件18包括通孔48，该通孔48的尺寸适于可滑动地接触排放管16的外壁。根据多个方面，浮动件18的材料选择聚合材料，以提供移动控制杆20所需的向上的力。

参照图4并再次参照图3，浮动件18的通孔48相对于浮动件纵向轴线50的居中。为了最小化控制杆20和浮动件18的材料之间的摩擦接触，设置贯穿槽52，贯穿槽52从浮动件18的外壁一直延伸进通孔48。贯穿槽52的开口式设计允许在浮动件18整个向上和向下移动期间填埋井管14中的液体完全围绕控制杆20的外周自由流动。间隙也由贯穿槽52的宽度提供，其尺寸大约为控制杆20的直径的两倍。这样进一步最小化从液体中存在的物质析出而聚集在控制杆20或浮动件18的表面上的可能性，这些聚集将增加移动浮动件18的摩擦阻力。应当注意的是，贯穿槽52对齐与浮动件纵向轴线50相交的槽中心轴线54。

参照图5并再次参照图1和2，第一和第二浮动端盖22、24在的每一个彼此相同并且沿相反的方向安装在泵壳体12上。第一和第二浮动端盖22、24中的每一个包括盖主体56，该盖主体56具有垫圈形状的外观，并且具有中心孔58。根据多个方面，多个凸起的缓冲件60从中心孔58的孔内壁62向内延伸，多个凸起的缓冲件60中的每一个都限定半球形状。每个凸起的缓冲件60被设置为与排放管16的外壁的直接接触。凸起的缓冲件60的圆形几何形状以及使用最小数量的凸起的缓冲件60(根据多个方面，设置4个凸起的缓冲件)使与排放管16的摩擦接触最小化。此外，为第一和第二浮动端盖22、24中的每一个选择的材料为因其低摩擦特性和对存在于填埋井液体中的物质耐磨而选择的PEEK聚合材料。除PEEK材料之外，还可以使用其他工程塑料，例如改进的聚酰胺(尼龙)和玻璃纤维增强聚苯硫醚(PPS)，每一种材料都具有浮动端盖所要求的特性，诸如强度、耐化学性和耐磨性/抗磨损性。控制杆接收开孔64贯通盖主体56而形成，其紧密地配合控制杆20的外径，从而允许在浮动件18移动时第一和第二浮动端盖22、24与控制杆20之间滑动接触。

参照图6并再次参照图1-2和5，缓冲件的内径66由多个凸起的缓冲件60中的每一个的最靠内的圆形表面68限定。缓冲件的内径66大致等于或大于排放管16的直径。根据多个方面，4个凸起的缓冲件60a、60b、60c、60d每一个都相对于彼此以约90度的间隔定位，其中凸起的缓冲件60b中的一个还与控制杆接收开孔64轴向对齐。除控制杆接收开孔64之外，第一和第二固定件开孔70、72也贯穿帽主体56而形成。第一和第二固定件开孔70、72提供用于第一或第二浮动端盖22、24在其各自的端部位置处安装在浮动件18上的固定件安装。

参照图7并再次参照图5-6，第一和第二固定件开孔70、72中的每一个可以设置有倒角边缘74。倒角边缘74允许用于安装第一或第二浮动端盖22、24的固定件的头部(未示出)完全陷入。

参照图8并再次参照图5-7，控制杆接收开孔64的几何形状使控制杆接收开孔64的中心轴线65相对于第一和第二浮动端盖22、24的中心轴线67大致平行。

参照图9并再次参照图1和2，在设计液位控制泵10时改进枢转杠杆组件30，以减少提升阀的与控制流入和流出泵壳体12的加压空气的操作有关的部件的数量。枢转杠杆组件30包括第一杠杆半部76和第二杠杆半部78中的每一个，每一个杠杆半部具有从其上相对延伸的第一和第二连接法兰80、82。平坦的端面84形成在抵接枢转杠杆组件30的相对的半部的对应表面的第一和第二连接法兰80、82中的每一个上。长槽86形成在第一和第二连接法兰80、82之间，其为大致位于长槽86的中心位置处的插入构件88提供定位。细长槽90设置在第一和第二杠杆半部76、78中的每一个中以允许液体流过枢转杠杆组件30。

具有针端部94的提升阀92定位在至少一个长槽86中。例如，针端部94可被用来在浮动件18未直接接触上浮动止挡件28时隔离加压空气从加压空气供给管32流入泵壳体12。提升阀92通过使用杠杆提升阀套管96而连接至第一或第二杠杆半部76、78中的一个上，该杠杆提升阀套管96具有从其延伸的套管杆98。套管杆98的尺寸适于穿过提升阀92的提升阀开孔100而被可滑动地接收，并且然后被接收在插入构件88(例如插入构件88’(如图所示))的杆接收开孔102中。

参照图10并再次参照图9，第一和第二杠杆半部76、78中的每一个包括插入开孔104，该插入开孔104从长槽86的端面向内(远离)延伸。插入构件88的插入外壁106的尺寸适于可被摩擦地结合抵靠插入开孔104，以使得摩擦配合将插入构件88保持在第一或第二杠杆76、78中的一个中。

参照图11并再次参照图10，在将插入构件88插入插入开孔104中之后，插入构件88的端面被定位为与长槽86的槽端壁108大致平齐。

参照图12并再次参照图9-11，杠杆提升阀套管96包括套管杆98，该套管杆98一体连接至套管套筒110。穿过套管套筒110而形成的贯穿开孔111被定向为相对于套管杆98的纵向轴线轴向地平行。为了最大化磨损寿命，杠杆提升阀套管96的材料可为氮化物材料。

参照图13并再次参照图12，套管套筒110可被制造为相对于套管杆98独立的部件并且这两个部件例如通过焊接、粘接或模制而固定在一起。根据其他方面，套管杆98和套管套筒110可以通过加工杠杆提升阀套管96的几何形状而由单一材料一体形成。根据多个方面，延伸穿过套管套筒110的贯穿开孔111的内孔壁与套管杆98的下部外表面共面对齐。

参照图14并再次参照图1-2，外壳适配器40包括六角头112，以在将外壳适配器安装至泵壳体12上的安装过程中便于工具使用。外壳适配器40还包括外螺纹柄114，叶片构件116从该外螺纹柄114一体地延伸超过位于外螺纹柄114端部处的柄端面118。管接头120被设置相对于外螺纹柄114的相反端上，以在操作液位控制泵10的过程中提供与排放管或管道的连接，以排放流体。

参照图15并再次参照图14，外壳适配器40包括壳体孔122，该壳体孔122基本上被叶片构件116二等分。这在叶片构件116的相反侧上产生了具有大致相同尺寸的第一和第二孔部124、126。因此，叶片构件116产生了对流过壳体孔122的流体流动的最小限制。

参照图16并再次参照14-15，六角头112、管接头120和壳体孔122中的每一个都相对于外壳适配器40的纵向轴线同轴对齐。

参照图17并再次参照图14-16，叶片构件116具有限定为圆头128的自由端，圆头128具有例如半球形的形状。圆头128被设置用于最小化在球体34上升以允许流体从液位控制泵10中排出时与球体34直接接触的叶片构件116的表面积。圆头128增加球体34的使用寿命，同时防止球体34经由壳体孔122穿过排放管排出。因此，叶片构件116最小化流体流过壳体孔122的流动阻力，同时保持球体34。

参照图18并再次参照图14-17，叶片构件116为外壳适配器40的材料延伸出螺纹柄114的一体延伸部。第一和第二叶片支撑腿部130、132整体地将叶片构件116连接至外壳适配器40上。通过第一和第二叶片支撑腿部130、132产生的延伸部还在叶片构件116上方形成了流动窗口134，如图18所示。流动窗口134还帮助降低流体流过外壳适配器40的流动阻力。

参照图19并再次参照图1-2和14-18，通过将螺纹柄114接合形成在止回阀球体外壳38的球体接收孔138内形成的内螺纹136的螺纹插入，外壳适配器40被装配至止回阀球体外壳38中。球体34在外壳适配器40被安装之前定位在球体接收孔138中，以使得叶片构件116阻止球体34的释放。如前所述，设置叶片构件116的圆头128，以在球体34定位在其最大提升位置处时最小化叶片构件116直接接触的表面积。止回阀球体外壳38通过使用外壳外螺纹140本身能够螺纹接合至泵壳体12上。

无论排放管16是否有涂层，PEEK(聚二醚酮)塑料的、轴承级别(bearing grade)的浮动端盖22、24被设计以减少对泵排放管16的表面光洁度的刮擦损伤。PEEK端盖22、24具有从朝向端盖22、24的中心轴线67的孔内壁62向内延伸的圆形缓冲件60。缓冲件60最小化端盖22、24的与排放管16直接接触的表面积，从而有助于减小排放管表面的磨损。该磨损如果不能被最小化，则可能导致排放管16的腐蚀和点蚀，这又可能引起固体物粘附。

位于气体控制机构上的枢转杠杆组件30消除了目前用于该目的的不锈钢“E”弹片。本公开的枢转杠杆组件30的设计具有更少的部件，更易于组装并且能够在现场对现有的泵进行翻新。

浮动件18被设置为具有用于控制杆20穿过的开放通道52，而不是目前的封闭通道。相比于传统的孔设计，开放通道52减少了固体物聚集，更易于清洁并且更易于涂覆涂层。

浮动件18被涂覆涂层以减少固体物粘附并使它们更易于清洁。环氧有机硅涂料被涂覆在浮动件18上，此举已被发现在减少固体物粘附时有效。

还为排放管16提供改进的抛光，以减少固体物粘附，使其更易清洁并且减少腐蚀。改进的表面抛光依次使用无心研磨、用于镜面抛光的电解抛光。

现在参照图20-24，在另一个实施例中，液位控制泵10可以包括排放管套筒(下文中简称“套筒”)150。套筒150形成被设计为装配在排放管16(图1和2)上的管状部件。套筒150形成一种如下的部件：通过使该部件从排放管16上滑离并且使新的套筒150滑至排放管16上而可以容易地且简单地更换该部件。通过包括套筒150并且使其能够容易地被更换，可以避免可能发生固体物聚集在排放管16外部上的情况。这样的情形可能阻碍浮动件18沿排放管16平滑且容易地上下滑动运动，并且可能导致浮动件18“悬挂”在沿其预期的行进路径的一些中间点处。套筒150可以具有沿着排放管16的几乎整个长度延伸的长度，或具有至少足够长以覆盖排放管16的浮动件18在泵10的正常操作过程中一路倚靠的部分的长度。因此，套筒150用来提供格外平滑的、低摩擦的表面，以便浮动件18的内表面倚靠。套筒150可以由轴承级别的热塑性聚合物形成，例如但不局限于，聚二醚酮(PEEK)或聚苯硫醚(PPS)。例如石墨的其他材料和/或其他润滑剂也可以被包含在其材料组分中，以进一步减小摩擦和/或帮助减小在套筒150的外表面上固体物聚集的可能性。

图21示出套筒150的端视图。套筒150可被挤出或以任何其它合适的方式形成。套筒150的内壁152可以包括多个圆周地隔开的齿部或脊部154。较佳地，脊部154围绕套筒150的内壁152的整个圆周均匀地间隔开。图21示出了脊部154围绕内壁152每隔约30度间隔开，但是，应理解的是，可以使用更多或更少数量的脊部154，并且可以使用脊部154的均匀的间隔或不均匀的间隔。在该示例中，脊部154径向向内突出约0.023英寸，如图22中的空间箭头153所示，但是此外，该尺寸可能显著变化。在一个示例中，套筒150的壁厚在约0.030英寸至约0.060英寸之间。由脊部154形成的内径(如图21的空间箭头156所示)优选地比排放管16的外径仅仅稍微小例如约0.010英寸。当套筒150在组装泵10的过程中滑动至排放管16上时，脊部154可以稍微弯曲或偏转，从而有助于在排放管16和套筒150之间形成游隙(play)并且有助于保持套筒150轴向地对中在排放管16周围。排放管16的外表面还可以被高度抛光以进一步有助于阻止固体物在其上聚集。由于套筒150可以被快速且容易地滑入或滑离排放管16，这使得可以在不需要任何特殊工具或拆卸程序的情况下方便地周期性地更换套筒150。应预料到的是，用户将发现甚至在现场就可以容易地实现用新套筒替换套筒150。用户可以发现：为套筒150的周期性更换制定日程表(例如，6-12个月一次)可以有助于确保在使用泵10的过程中不会发生固体物的有形聚集。

图23和24示出了脊部154的可替换的形式。图23中的脊部154a被示出为大体方形的形状。图24中的脊部154b被示出为圆形的、拱形形状。在两种情况下，脊部154a和154b均能够在套筒150插入到排放管16上时轻微弯曲或偏转，以消除套筒154和排放管16之间的游隙。

提供示例性的实施例以使得本公开将是全面的并且将对本领域技术人员充分地表达其范围。陈述了许多具体细节，例如具体部件、设备和方法的示例，以提供对本公开的实施例的全面理解。对于本领域技术人员来说显而易见的是，不必采用具体细节，并且示例性的实施例可以以多个不同的形式实施，并且其也不应当被解释为限制本公开的范围。在一些示例性的实施例中，公知的工艺、公知的设备结构和公知的技术未被详细描述。

本文采用的技术术语仅仅出于描述特定的示例性的实施例的目的并且不旨在限制。如本文中所用，单数形式“a”、“an”和“the”也可以旨在包括复数形式，除非上下文中明确表示。术语“包括(comprise)”、“包括(comprising)”、“包括(including)”和“具有”是开放式的，因此限定记载的特征、整体、步骤、操作、元件和/或部件的存在，但不排除一个或更多其他的特征、整体、步骤、操作、元件、部件和/或它们的组合的存在。本文中描述的方法步骤、流程和操作不应被解释为必须以所讨论或图示的特定顺序执行，除非具体地指明执行顺序。还应理解的是，可以采用额外的或可替代的步骤。

当元件或层被记载为“在……之上”、“接合至”、“连接至”或者“结合至”另一个元件或层时，其可能直接位于另一个元件或层上、接合至、连接至或结合至另一个元件或层，或者可能存在中间的元件或层。相反地，当元件被记载为“直接在……之上”、“直接接合至”、“直接连接至”或“直接结合至”另一个元件或层时，那么将不存在中间的元件或层。用于描述元件之间的关系的其他词汇应当以类似的方式理解(例如，“之间”vs“直接之间”、“邻近”vs“直接邻近”等)。如本文所使用，术语“和/或”包括一个或多个有关联的被列出的项目的任何和全部组合。

尽管术语第一、第二、第三等可在本文中用于描述各个元件、部件、区域、层和/或部分，但这些元件、部件、区域、层和/或部分不应当被这些术语限制。这些术语可能仅仅用于区分一个元件、部件、区域、层和/或部分。当例如“第一”、“第二”和其他编号的术语用于本文中时，其不暗示次序或顺序，除非上下文明确指出。因此，下文讨论的第一元件、部件、区域、层和/或部分在不背离示例性的实施例的教导的情况下可被命名为第二元件、部件、区域、层和/或部分。

与空间有关的相关术语，例如“内”、“外”、“在……之下”、“在……下面”、“下部”、“在……之上”、“上部”等，可以在本文中使用以方便说明书描述在附图中示出的一个元件或特征与另一个元件(们)或特征(们)的关系。除附图中示出的方位之外，与空间有关的术语可能旨在包括所使用或操作的设备的不同方位。例如，当附图中的设备被翻转时，被描述为“在其他元件或特征下面”、“在其他元件或特征之下”的元件将被定向为“在其他元件或特征之上”。因此，示例性的术语“在……下面”可能包括“在……之上”和“在……之下”两种方位。设备可以被以其它方位定向(旋转90度或以其他方位定向)，并且本文中与空间有关的叙述语应被相应地解释。

已经提供了前述实施例的描述用于图示和描述。其并不旨在穷举或限制本公开。特定实施例的各个元件或特征一般不局限于该特定的实施例，而是，在适当情况下，各个元件或特征能够互换并且能够用于选定的实施例中，即使未具体示出或描述。同样还可以多种方式进行改变。这样的改变不应被认为背离本公开，并且所有这样的修改旨在被包括在本公开的范围内。

Claims (20)

1.一种液位控制泵，该液位控制泵适于被降低以接触通过钻井孔收集的流体并且与外部加压流体源连通，所述液位控制泵包括：

泵壳体；

排放管，该排放管基本上设置在泵壳体内，并且具有第一端和第二端，该排放管能够被操作以接收收集在泵壳体和排放管的外表面之间的区域中的流体，该排放管还包括第一端和第二端；

第一止回阀，该第一止回阀设置在所述第一端处，用于控制排放管内的流体仅沿一个方向从排放管的所述第一端流出；

第二止回阀，该第二止回阀设置在所述第二端处，用于限制流体仅沿一个方向流入泵壳体；

与泵壳体连通的加压流体源；

浮动件，该浮动件围绕排放管同轴地设置并且能够沿排放管朝向所述第一端和所述第二端移动；

控制杆，该控制杆邻近排放管设置并且与浮动件可操作地连接，以使得：随着在泵壳体内的所述区域中充满流体时浮动件朝向所述第一端移动，所述控制杆被所述浮动件提升，并且然后在通过使用来自加压流体源的加压流体使泵壳体内的流体通过排放管被泵出时浮动件朝向第二端移动；

枢转杠杆组件，该枢转杠杆组件与浮动件可操作地连接，用于控制供应和停止供应加压流体至泵壳体中，从而控制收集在泵壳体内的流体从泵壳体中泵出以及泵入排放管的第二端、朝向排放管的第一端泵送；并且，

其中所述浮动件包括通孔和与所述通孔连通的贯穿槽，所述贯穿槽允许控制杆的一部分从所述贯穿槽通过，并且被操作以允许在浮动件邻近排放管的外表面并且相对于控制杆上下移动时流体围绕控制杆的整个外周流动，从而减少或消除固体物聚集在控制杆和浮动件之间，该聚集将影响浮动件沿排放管的自由滑动运动。

2.根据权利要求1所述的液位控制泵，其中所述浮动件包括第一浮动端盖和第二浮动端盖，该第一浮动端盖和第二浮动端盖被固定在所述浮动件的纵向相反端上，所述第一浮动端盖和第二浮动端盖中的每一个均包括中心孔。

3.根据权利要求2所述的液位控制泵，其中，限定第一浮动端盖和第二浮动端盖中的至少一个的中心孔的壁表面包括多个凸起的缓冲件，所述多个凸起的缓冲件围绕中心孔沿圆周间隔开并且朝向中心孔的轴向中心径向向内突出；

所述凸起的缓冲件还限定圆形开口，该圆形开口的直径仅仅稍微大于排放管的外径，并且该圆形开口适于在浮动件沿排放管上下移动时以最小化与排放管的外表面摩擦接触的方式接触排放管的外表面。

4.根据权利要求3所述的液位控制泵，其中，每一个凸起的缓冲件均具有圆形的、半球形形状。

5.根据权利要求3所述的液位控制泵，其中，4个凸起的缓冲件围绕限定中心孔的壁表面以约90度的间隔间隔开。

6.根据权利要求1所述的液位控制泵，其中，枢转杠杆组件包括：

第一杠杆半部和第二杠杆半部，所述第一杠杆半部和所述第二杠杆半部可枢转地连接至控制杆，以使得第一杠杆半部和第二杠杆半部能够在浮动件使控制杆线性移动时相对于控制杆可枢转地运动；

套管，所述套管固定在第一杠杆半部和第二杠杆半部之间并且在二者之间垂直地延伸；

提升阀，所述提升阀具有针端部和用于接收套管的一部分的开孔，该针端部适于阻止加压空气流入泵壳体中直至当泵壳体充满流体时浮动件上升至行程的预定位置。

7.根据权利要求1所述的液位控制泵，其中，第一止回阀包括止回阀球体外壳和设置在止回阀球体外壳中的止回阀球体，并且液位控制设备还包括：外壳适配器，该外壳适配器具有外壳孔和螺纹部，该螺纹部适于螺纹固定至止回阀球体外壳上；

外壳适配器包括叶片构件，该叶片构件从外壳适配器突出，用于接合止回阀球体并且在流体通过排放管被向上泵送时阻止止回阀球体关闭外壳孔。

8.根据权利要求7所述的液位控制泵，其中，叶片构件通过一对支撑腿部与外壳适配器的螺纹部间隔开并且平分外壳孔，所述一对支撑腿部从所述螺纹部向外延伸。

9.根据权利要求7所述的液位控制泵，其中，叶片构件包括圆头表面，该圆头表面在叶片构件接触止回阀球体时最小化叶片构件的表面积，同时仍使得叶片构件能够阻止述止回阀球体阻挡关闭外壳孔。

10.根据权利要求1所述的液位控制泵，其中，浮动件涂覆有环氧有机硅涂层，以帮助减少固体物在浮动件上的粘附。

11.根据权利要求1所述的液位控制泵，还包括能够容易地移除并且能够更换的排放管套筒，该排放管套筒定位在排放管的至少一部分上，所述排放管套筒提供平滑的、低摩擦表面，浮动件沿所述平滑的、低摩擦表面可滑动地运动。

12.根据权利要求11所述的液位控制泵，其中，排放管套筒由轴承级别的热塑性聚合物组成。

13.根据权利要求11所述的液位控制泵，其中，排放管套筒包括内壁，该内壁具有多个沿圆周间隔开的脊部或齿部，该脊部或齿部接触排放管的外表面以帮助保持排放管套筒轴向居中地定位在排放管上。

14.根据权利要求13所述的液位控制泵，其中，通过所述脊部或齿部形成的直径仅仅稍微小于排放管的外径，以使得当排放管套筒滑动到排放管上时，所述脊部或齿部与排放管的外表面形成摩擦接触。

15.根据权利要求13所述的液位控制泵，其中，所述脊部或齿部适于在排放管套筒滑动到排放管上时轻微弯曲或偏转，以进一步帮助在排放管套筒和排放管之间形成游隙。

16.根据权利要求13所述的液位控制泵，其中，所述脊部或齿部具有下列形状中的至少一个：

尖形形状；

方形形状；或

圆形形状。

17.一种液位控制泵，该液位控制泵适于被降低以接触通过钻井孔收集的流体并且与外部加压流体源连通，所述液位控制泵包括：

泵壳体；

排放管，该排放管基本上设置在泵壳体内，并且具有第一端和第二端，该排放管能够被操作以接收收集在泵壳体和排放管的外表面之间的区域中的流体，该排放管还包括第一端和第二端；

第一止回阀，该第一止回阀设置在所述第一端处，用于控制排放管内的流体仅沿一个方向从排放管的所述第一端流出；

第二止回阀，该第二止回阀设置在所述第二端处，用于限制流体仅沿一个方向从泵壳体中在所述第二端处流入排放管中；

与泵壳体连通的加压流体源；

浮动件，该浮动件围绕排放管同轴地设置并且能够平行于排放管朝向和远离所述第一端和所述第二端移动；

控制杆，该控制杆邻近排放管设置并且与浮动件可操作地连接，以使得：随着在泵壳体内的所述区域充满流体时浮动件朝向所述第一端移动，所述控制杆被所述浮动件提升，并且然后在通过使用来自加压流体源的加压流体使泵壳体内的流体通过排放管被泵出时浮动件朝向第二端移动；

枢转杠杆组件，该枢转杠杆组件与浮动件可操作地连接，用于控制供应和停止供应加压流体至泵壳体中，从而控制收集在泵壳体内的流体从泵壳体中泵出以及泵入排放管的第二端、朝向排放管的第一端泵送；和

可移除且可更换的排放管套筒，该排放管套筒设置在排放管的外表面上，浮动件适于沿排放管套筒的外表面可滑动地运动。

18.根据权利要求17所述的液位控制泵，其中，可移除且可更换的排放管套筒包括位于其内表面上的多个齿部或脊部，用于摩擦接合排放管的外表面。

19.根据权利要求17所示的液位控制泵，其中，浮动件包括：

形成在浮动件的轴向中心处的通孔；和

与通孔连通的贯穿槽，该贯穿槽用于允许控制杆贯穿浮动件。

20.根据权利要求17所述的液位控制泵，其中，第一止回阀包括止回阀球体外壳和设置在止回阀球体外壳中的止回阀球体，并且液位控制泵还包括：外壳适配器，该外壳适配器具有外壳孔和螺纹部，该螺纹部适于螺纹固定至止回阀球体外壳上；

外壳适配器包括叶片构件，该叶片构件从外壳适配器突出，用于接合止回阀球体并且在流体通过排放管被向上泵送以及通过排放管的第一端被泵出时阻止止回阀球体关闭外壳孔，并且其中，

叶片构件通过一对支撑腿部与外壳适配器的螺纹部间隔开并且平分外壳孔，所述一对支撑腿部从所述螺纹部向外延伸。