本发明涉及一种行走式地下分层灌溉施肥装置，属于农用施肥设备技术领域。
背景技术：
在如今，人们灌溉施肥大都是靠人工直接喷晒，人工喷晒不能实现精确灌溉施肥，造成大量水肥的浪费，增加成本。然而作物根系分层灌溉施肥，将水、肥直接送到根系，减少水分的蒸发和肥料的挥发，可增加水肥的利用率。目前涉及到行走式地下分层灌溉施肥装置的专利尚少，一般为固定的地下滴灌装置：一种肥水一体化分层灌溉系统（201510410749.8），一种根系分层灌溉装置（200303219009.3）和一种玉米肥水一体化滴灌装置（201320707766.4）等。其中一种肥水一体化分层灌溉系统主要用来亏缺灌溉，只适用于部分作物的地下灌溉，灌溉装置层间间距一定，出水量也都一样，造成根系密集和疏松的地方灌溉量一样，不能实现水分高效利用；一种根系分层灌溉装置主要分为上下两层，对于根系比较深的作物不适合，也只适用于部分作物的地下灌溉：一种玉米肥水一体化滴灌装置仅仅适用于玉米的种植，实现玉米地的水肥一体化，存在对作物局限性，适用范围较窄，不能大规模推广使用。上述提到的装置和系统，都是直接埋在土中，运用滴灌的方式实现灌溉施肥，出水速度慢，对于极度缺水的作物不适合。并且上述装置和系统，没有出现能够实现行走式的地下分层灌溉装置，同时也没有出现使不同深度的灌溉施肥量不同。
技术实现要素：
本发明要解决的技术问题是：本发明提供一种行走式地下分层灌溉施肥装置，用于避免了施肥过程中肥料的浪费，对不同深度的根系施加不同量的肥料，可有效减小肥料的浪费。
本发明技术方案是：一种行走式地下分层灌溉施肥装置，包括水源系统、灌溉施肥系统、控制系统、混肥系统；
所述水源系统用于为灌溉施肥系统、混肥系统提供水源；
所述灌溉施肥系统用于进行钻土工作以及钻土后的灌溉施肥；
所述混肥系统用于进行混肥；
所述控制系统用于控制装置的运动，液压油缸的上下移动，混肥时旋转轴的转动，可溶性肥进入混肥箱的流量、速度；
所述灌溉施肥系统包括水泵11、施肥管14、钻头21、液压油缸24、滑轨25、接头26；混肥系统与灌溉施肥系统的施肥管14相连，施肥管14通过接头26与滑轨25连接，在液压油缸24的驱动下，接头26带动施肥管14在滑轨25中上下滑动，施肥管14下端设有钻头21；水肥通过水泵11给的动力从混肥系统出来再到施肥管14中，通过水泵11把水肥压到土中进行灌溉，底板2前后两端的左右两侧各有一个车轮，且底板2前端两个车轮上分别连接两个驱动轮电机。
所述水源系统包括流量计ⅱ、门阀、过滤器ⅱ、pvc管22；流量计ⅱ、门阀和过滤器ⅱ都是通过pvc管22相连接，pvc管22末端在水池或者水桶里面，前端跟混肥箱9连接；引水时首先打开门阀，水依次经过流量计ⅱ和过滤器ⅱ进入混肥箱9；
所述灌溉施肥系统还包括过滤器ⅰ10、测压计12、pvc管22、机架23、电液控制阀28；
所述过滤器ⅰ10、水泵11和测压计12通过pvc管22相连接，pvc管22和施肥管14通过接头26相连接，pvc管22另一端连接混肥箱9，机架23固定在底板2上，液压油缸24和电液控制阀28固定在机架23上，电液控制阀28用于控制液压油缸24的开闭，水肥通过水泵11给的动力从混肥箱9出来依次经过过滤器ⅰ10、水泵11、测压计12再到施肥管14中，通过水泵11把水肥压到土中，接头26能与安装在机架23上的滑轨25中上下滑动；
液压油缸24的出杆端与接头26的上部连接，接头26的下部与施肥管14的上部螺纹式连接，所诉施肥管14的下部与钻头21的上部螺纹式连接，由液压油缸24驱动接头26带动施肥管14和钻头21在滑轨25中上下移动，进行钻土工作，以便施肥灌溉，施肥管14正下方的底板2上有一个孔29便于钻头21穿过底板2进行钻土施肥灌溉。
所述混肥系统包括开关ⅰ4、开关ⅱ5、油箱6、电机7、储肥箱8、混肥箱9、液位传感器13、负压器16、电磁阀、流量计ⅰ18、搅拌叶片19、旋转轴20；混肥箱9和储肥箱8固定在底板2上，旋转轴20和搅拌叶片19在混肥箱9里面，搅拌叶片19安装在旋转轴20上，旋转轴20一端连接在电机7上，混肥箱9与储肥箱8连接，负压器16、电磁阀、流量计ⅰ18设置在混肥箱9与储肥箱8连接的管子上，液位传感器13安装在混肥箱9内，开关ⅰ4用于控制电磁阀、负压器16的开闭从而实现把储肥箱8里面的可溶性肥料吸入混肥箱9；开关ⅱ5用于控制电机7的开闭从而带动旋转轴20转动进行混肥。
所述控制系统包括电源模块、左车轮电机驱动模块、右车轮电机驱动模块、液压油缸电机驱动模块、混肥电机驱动模块、电磁阀驱动模块、显示屏；电源模块用于为整个系统提供电源，左车轮电机驱动模块和右车轮电机驱动模块用于控制装置的运动，液压油缸电机驱动模块用来驱动液压油缸的上下移动，混肥电机驱动模块用于控制旋转轴的转动，电磁阀驱动模块用于控制可溶性肥进入混肥箱的流量、速度，显示屏与液位传感器13相连。
所述施肥管14包括塑料管15、不锈钢管17、施肥部位30；施肥管14外面有不锈钢管17，其上每隔一段距离设有施肥部位30，施肥部位30成弧形，在弧形上面设置若干盲孔，在不锈钢管17镶嵌着一层塑料管15，其塑料管15与不锈钢管17弧形接触的地方也布置有若干盲孔，孔的直径比不锈钢管17上的小，施肥管14上不同深度的盲孔大小不一样，两端小，中间大。
所述钻头21下面成斜面以形成尖端，便于插入土中。
所述液位传感器安装在混肥箱内用于检测混肥箱内的肥液的高度和每次施肥时的施药量，将检测到的液位信息和施肥量显示到显示屏上。
其中所述施肥管14包括塑料管15、不锈钢管17、施肥部位30。施肥管14可以更换不同规格的施肥管，当作物不同或作物处于不同的发育时期，需要施肥的深度的不同，此时可以选择不同的施肥管，包括一级管子，二级管子，三级管子，四级级管子，如果有需要还可以设置更长的。在施肥管的设置中，它外面有一层10mm的不锈钢管17，每隔10cm设置一个施肥部位，在施肥的部位设置一个弧形，如图2。在这个弧形上面布置很多盲孔，在不锈钢管里面镶嵌着一层5mm的塑料管15，在跟不锈钢管17弧形接触的地方也布置有许多盲孔，但孔的直径比不锈钢管17的小，这样设置的目的就是为了防止堵塞，在孔的大小设置中，两端小，中间大，通过控制孔的大小实现不同深度的灌溉施肥量。施肥管末端连接的是钻头21，前端通过接头26与pvc管22相连接，有利于施肥管的拆卸、冲洗，重复使用。
本发明的有益效果是：
1、该装置可自由行走，通过左右驱动轮控制方向；
2、该装置设置分层灌溉施肥可根据作物的不同和作物的不同时期进行不同深度的灌溉施肥，灌溉施肥时，施肥管上下的施肥部位上的孔大小不一样，中间大，两端小，即中间部位的根系施肥灌溉量多，两端的少，从而达到节水节肥的效果；
3、该装置的地下施肥管能有效防堵塞，在施肥部位，不锈钢上盲孔大，塑料管上的盲孔小，大大减少了孔的堵塞，并且施肥时水泵给水肥一个压力，把一些堵了的孔给疏通了。
4、该装置混肥装置是自动的，由电机提供动力，带动旋转轴和旋转叶片转动，提高水溶性肥溶解在水中的效率，使之充分溶解在水中。
5、该装置操作简单，便于管理，在节水节肥的同时还能节省人力，降低成本。
附图说明
图1是本发明结构示意图；
图2是本发明施肥管的结构示意图；
图3是本发明灌溉施肥系统部分结构示意图；
图4是本发明混肥箱的结构示意图。
图1-4中各标号：1-车轮，2-底板，3-手柄，4-开关ⅰ，5-开关ⅱ，6-油箱，7-电机，8-储肥箱，9-混肥箱，10-过滤器ⅰ，11-水泵，12-测压计，13-液位传感器，14-施肥管，15-塑料管，16-负压器，17-不锈钢管，18-流量计ⅰ，19-搅拌叶片，20-旋转轴，21-钻头，22-pvc管，23-机架，24-液压油缸，25-滑轨，26-接头，27-速度控制器，28-电液控制阀，29-孔，30-施肥部位。
具体实施方式
下面结合附图和具体实施例，对本发明作进一步说明。
实施例1：如图1-4所示，一种行走式地下分层灌溉施肥装置，包括水源系统、灌溉施肥系统、控制系统、混肥系统；
所述水源系统用于为灌溉施肥系统、混肥系统提供水源；
所述灌溉施肥系统用于进行钻土工作以及钻土后的灌溉施肥；
所述混肥系统用于进行混肥；
所述控制系统用于控制装置的运动，液压油缸的上下移动，混肥时旋转轴的转动，可溶性肥进入混肥箱的流量、速度；
所述灌溉施肥系统包括水泵11、施肥管14、钻头21、液压油缸24、滑轨25、接头26；混肥系统与灌溉施肥系统的施肥管14相连，施肥管14通过接头26与滑轨25连接，在液压油缸24的驱动下，接头26带动施肥管14在滑轨25中上下滑动，施肥管14下端设有钻头21；水肥通过水泵11给的动力从混肥系统出来再到施肥管14中，通过水泵11把水肥压到土中进行灌溉，底板2前后两端的左右两侧各有一个车轮，且底板2前端两个车轮上分别连接两个驱动轮电机。
进一步的，所述水源系统包括流量计ⅱ、门阀、过滤器ⅱ、pvc管22；流量计ⅱ、门阀和过滤器ⅱ都是通过pvc管22相连接，pvc管22末端在水池或者水桶里面，前端跟混肥箱9连接；引水时首先打开门阀，水依次经过流量计ⅱ和过滤器ⅱ进入混肥箱9。
进一步的，所述灌溉施肥系统还包括过滤器ⅰ10、测压计12、pvc管22、机架23、电液控制阀28；
所述过滤器ⅰ10、水泵11和测压计12通过pvc管22相连接，pvc管22和施肥管14通过接头26相连接，pvc管22另一端连接混肥箱9，机架23固定在底板2上，液压油缸24和电液控制阀28固定在机架23上，电液控制阀28用于控制液压油缸24的开闭，水肥通过水泵11给的动力从混肥箱9出来依次经过过滤器ⅰ10、水泵11、测压计12再到施肥管14中，通过水泵11把水肥压到土中，接头26能与安装在机架23上的滑轨25中上下滑动；
液压油缸24的出杆端与接头26的上部连接，接头26的下部与施肥管14的上部螺纹式连接，所诉施肥管14的下部与钻头21的上部螺纹式连接，由液压油缸24驱动接头26带动施肥管14和钻头21在滑轨25中上下移动，进行钻土工作，以便施肥灌溉，施肥管14正下方的底板2上有一个孔29便于钻头21穿过底板2进行钻土施肥灌溉。
进一步的，所述混肥系统包括开关ⅰ4、开关ⅱ5、油箱6、电机7、储肥箱8、混肥箱9、液位传感器13、负压器16、电磁阀、流量计ⅰ18、搅拌叶片19、旋转轴20；混肥箱9和储肥箱8固定在底板2上，旋转轴20和搅拌叶片19在混肥箱9里面，搅拌叶片19安装在旋转轴20上，旋转轴20一端连接在电机7上，混肥箱9与储肥箱8连接，负压器16、电磁阀、流量计ⅰ18设置在混肥箱9与储肥箱8连接的管子上，液位传感器13安装在混肥箱9内用于检测混肥箱内的肥液的高度和每次施肥时的施药量，将检测到的液位信息和施肥量显示到显示屏上，开关ⅰ4用于控制电磁阀、负压器16的开闭从而实现把储肥箱8里面的可溶性肥料吸入混肥箱9；开关ⅱ5用于控制电机7的开闭从而带动旋转轴20转动进行混肥，油箱6可以为电机7提供动力来源。
进一步的，所述控制系统包括电源模块、左车轮电机驱动模块、右车轮电机驱动模块、液压油缸电机驱动模块、混肥电机驱动模块、电磁阀驱动模块、显示屏；电源模块用于为整个系统提供电源，左车轮电机驱动模块和右车轮电机驱动模块用于控制装置的运动，液压油缸电机驱动模块用来驱动液压油缸的上下移动（具体的是先驱动电液控制阀28），混肥电机驱动模块用于控制旋转轴的转动（具体的是先驱动电机7），电磁阀驱动模块用于控制可溶性肥进入混肥箱的流量、速度（即通过控制混肥箱9与储肥箱8连接的管子上的电磁阀、负压器16来实现），显示屏与液位传感器13相连，速度控制器27能用于调节车轮1的速度。
进一步的，所述施肥管14包括塑料管15、不锈钢管17、施肥部位30；施肥管14外面有不锈钢管17，其上每隔一段距离设有施肥部位30，施肥部位30成弧形，在弧形上面设置若干盲孔，在不锈钢管17镶嵌着一层塑料管15，其塑料管15与不锈钢管17弧形接触的地方也布置有若干盲孔，孔的直径比不锈钢管17上的小，施肥管14上不同深度的盲孔大小不一样，两端小，中间大。
进一步的，所述钻头21下面成斜面以形成尖端，便于插入土中。
进一步的，所述施肥管根据作物的不同和作物不同的发育时期，使用不同的管子。由于作物不同和作物在不同的生长时期，它的根系处于不同的深度，这时需要施肥的深度也不一样，太浅不利于作物的生长，太深则浪费肥料。施肥管14包括1级管子，2级管子，3级管子，4级管子，如果有需要还可以设置更长的，它由钻头、不锈钢管、塑料管组成。1级管子只有一个施肥部位，适用于进行地下10cm的灌溉施肥，2级管子有两个施肥部位，适用于进行地下20cm的灌溉施肥，3级管子有三个施肥部位，适用于进行地下30cm的灌溉施肥，以此类推4级管子等。在施肥管的设置中，它外面有一层10mm的不锈钢，在施肥的地方设置一个弧形，如图2。在这个弧形上面布置有好多盲孔，不锈钢里面还有一层5mm的塑料管，在跟不锈钢弧形接触的地方也布置有许多盲孔，但盲孔的直径比不锈钢的小，这样设置的目的就是为了防止堵塞，在孔的大小设置中，两端小，中加大。通过控制孔的大小实现不同深度的灌溉施肥量。施肥管末端连接的是钻头21，前端连接的是灌溉施肥装置，有利于施肥管的拆下、冲洗，下次再用。使用的时候肥液从混肥箱9出来经过过滤器ⅰ10、水泵11、测压计12、施肥管14，运用水泵11给的压力把肥压到土壤中。
本发明的工作过程是：
本发明可根据作物在不同时期的根系发育情况进行分层灌溉施肥。在设置施肥管中，两端的施肥孔小，中间的施肥孔大，解决了每个施肥孔灌溉施肥量一样的问题，在节水节肥的同时，促进了作物的生长发育。在混肥箱安装了液位传感器，可以检测混肥箱里面肥料的高度和每次施肥灌溉的量，实现精确灌溉施肥。该系统还实现了水肥一体化，可按照作物的需求，进行灌溉或施肥；
使用时首先通过电液控制阀28控制液压油缸24给接头26、施肥管14和钻头21一个动力在滑轨25中向下移动经过孔29进入土中进行钻土，然后再通过手柄3上的开关ⅰ4控制储肥箱8里面的可溶性肥料进入混肥箱9，并且在储肥箱8和混肥箱9中间接有一个流量计ⅰ18，用来观测可溶性肥的用量。当可溶性肥料进入混肥箱9后，得出需要的水量，再打开门阀，从水源取水进入混肥箱9，为了保证水的质量，需增加一个过滤器ⅱ过滤一些不必要的杂质，影响施肥的质量，并且加一个流量计ⅱ用来观测水量。当水和可溶性肥料进入混肥箱9后，通过手柄3上的开关ⅱ5控制旋转轴20和搅拌叶片19旋转，使可溶性肥料充分溶解在水中，提高施肥的质量，旋转轴20连接的是电机7，可以机械搅拌，节省人力。然后通过水泵给的动力把肥液从混肥箱9中吸出来经过过滤器ⅰ10、水泵11、测压计12再到施肥管14，运用水泵11给的压力把肥压到土壤中，为了防止由于压力过大，把pvc管22弄坏，安装一个测压计12用来检测压力，避免压力过大。施肥时液位传感器13会检测混肥箱内的肥液的高度和每次施肥时的施药量，将检测到的液位信息和施肥量显示到显示屏上。当施肥完通过电液控制阀28控制液压油缸24给接头26、施肥管14和钻头21一个动力在滑轨25中向上移动把施肥管从土里拔出来。
实施例2，如图1-4所示，一种行走式地下分层灌溉施肥装置，本实施例与实施例1相同，其中，在使用时：
首先通过电液控制阀28控制液压油缸24给接头26、施肥管14和钻头21一个动力在所述滑轨25中向下移动经过孔29进入土中进行钻土，然后再打开门阀，从水源取水进入混肥箱9，为了保证水的质量，需增加一个过滤器ⅱ过滤一些不必要的杂质，影响灌溉的质量，并且加一个流量计ⅱ用来观测水量。然后通过水泵给的动力把水从混肥箱9中吸出来经过过滤器ⅰ10、水泵11、测压计12、灌溉施肥装置再到施肥管14，运用水泵11给的压力把水压到土壤中。灌溉时液位传感器13检测混肥箱内的水的高度和每次施肥时的施药量，将检测到的液位信息和灌溉量显示到显示屏上。当灌溉完后再通过开关控制液压油缸给接头26、施肥管14和钻头21一个动力在所诉滑轨25中向上移动把施肥管从土里拔出来。
上面结合附图对本发明的具体实施例作了详细说明，但是本发明并不限于上述实施例，在本领域普通技术人员所具备的知识范围内，还可以在不脱离本发明宗旨的前提下作出各种变化。