واژه شیلنگ هیدرولیک، یک تعریف کلی از لولهها و تیوبهای انعطافپذیر بوده که به منظور در خود نگاه داشتن و انتقال سیالات هیدرولیکی تحت فشار طراحی شده و مورد استفاده قرار می گیرد. واژه شیلنگ، اشاره به ساختاری تقویت شده از تیوب های انعطاف پذیر دارد و در شکل ۱ شماتیکی از آن به تصویر کشیده شده است. همان گونه که از این شکل نیز بر می آید، این شیلنگ ها ساختاری لایه ای داشته، وظیفه لاستیک نگاه داشتن سیال درون شیلنگ بوده و لایه تقویت کننده، الیاف بافته شده بوده که لاستیک را در برگرفته و فشار داخلی ناشی از سیال هیدرولیک را تحمل می نماید.
شکل ۱- شماتیک شیلنگ های هیدرولیکی و لایه های مختلف تشکیل دهنده آن
در شکل ۲ که شماتیکی از شیلنگ های هیدرولیک شرکت پارکر به عنوان یکی از پیشروترین شرکت ها در زمینه شیلنگ های هیدرولیک را نشان می دهد می توان با وضوح بیشتری به مطالعه لایه های مختلف شیلنگ های هیدرولیکی پرداخت.
شکل۲- شماتیک شیلنگهای هیدرولیکی شرکت پارکر
شیلنگهای هیدرولیک از سه قسمت تشکیل شدهاند. لایه درونی که ترکیبی لاستیکی داشته و خواص فیزیکی و شیمیایی آن باید به گونهای باشد که باید تحت شرایط کاری خود، مقاومت طولانی مدتی نسبت به سیال درون خود داشته باشد. قسمت دوم آنها، تقویتکنندهها بوده که معمولأ از یک و یا دو لایه (و در مواردی خاص از سه لایه) از پارچههای الیافی بافته شده، و یا سیمهای فولادی با استحکام کششی بالا، و یا ۴ تا ۶ لایه مارپیچی از سیمهای فولادی با استحکام کششی بالا که در حالیکه فشار سیال را تحمل میکنند، اجازه انعطافپذیری به شیلنگ بدهند. به منظور محافظت از لایههای داخلی در مقابل شرایط محیطی، از یک پوشش لاستیکی به عنوان لایه خارجی شیلنگ استفاده میشود که قسمت سوم شیلنگهای هیدرولیک میباشد. همچنین نقش دیگر پوشش خارجی شناسایی شیلنگها با در نظر گرفتن نشانگذاری روی آن و رنگ در نظر گرفته برای آن میباشد.
لایه درونی معمولأ متشکل از اجزای زیر میباشد:
نایتریل: یک ترکیب لاستیکی مصنوعی بوده که مقاومت بهینهای در مقابل مواد پتروشیمی داشته و مواد تا دماهای ۱۲۰ درجه سانتیگراد را میتوان درون خود انتقال دهد. لازم به ذکر است که این ترکیب لاستیکی برای انتقال استر مناسب نمیباشد.
نئوپرن: ترکیبی بر پایه آکتیلین بوده و مشخصه اصلی آن تحمل سایش و نور خورشید میباشد و از اینرو به طور خاص گزینه مناسبی برای پوشش خارجی شیلنگ محسوب میشود.
EPD: که معمولأ برای انتقال سیالات بر پایه استر- فسفات مورد استفاده قرار میگیرد. این ترکیب ار نفت خام حاصل شده و برای انتقال مواد نفتی مناسب نمیباشد.
PTFE: مادهای نیمه صلب بوده که از نظر شیمیایی خنثی بوده و سطحی مومی شکل دارد. هنگامی که این ماده اکسترود میشود تا به عنوان یک تیوب داخلی مورد استفاده قرار بگیرد، باید جدار نازک باشد. کمترین مقاومت را به جریان داشته و برای اکثر سیالاتی که مورد استفاده قرار میگیرند مناسب میباشد. این ماده تحت گستره وسیعی از دماها از ۲۰- تا ۲۰۰ درجه سانتیگراد عمل میکند. این ماده در گریدهای مختلفی تولید میشود.
AQP: الاستومری بوده که ترکیبی از مزایای سه ماده اول را در اختیار قرار داده و اکثر سیالات هیدرولیک را درون خود منتقل نموده و در محدوده دمایی بین ۴۹- تا ۱۵۰ درجه سانتیگراد عمل میکند و عمر بالایی نیز دارد.
لازم به ذکر است که تولید لایه داخلی شیلنگ های هیدرولیک، مهارت بالایی را می طلبد.
تعداد سیم های موجود در هر لایه از تقویت کننده بستگی به کاربرد شیلنگ هیدرولیک دارد. به منظور ایجاد چسبندگی میان لایه های مختلف تقویت کننده از یک لایه نازک لاستیک استفاده میشود. تحت فشاری که سیال دینامیکی وارد میکند، تنش های محیطی به تقویت کننده وارد میشود. زاویه بافته شدن الیاف درون تقویت کننده بر طول انتخابی شیلنگ تاثیر گذار است. یک عدد معمول برای زاویه خنثی در شیلنگهای هیدرولیک، ۵۴ درجه میباشد. هنگامی که زاویه بردار نیرو از این عدد فراتر رود، شیلنگ تحت فشار سیال دینامیکی افزایش طول داده و قطر خارجی کاهش مییابد. هنگامی که الیاف تحت این زاویه خنثی بافته شود، فشار سیال دینامیکی هیچ تغییر در طول خالص شیلنگ به وجود نمی آورد. معمولأ مطلوب است که زاویه های بافت الیاف به گونه ای انتخاب شود که به منظور بهبود کوپلینگ، تغییرات طول شیلنگ اتفاق بیافتد.
در ارتباط با پوشش خارجی شیلنگ های هیدرولیک ذکر این نکته ضروری میباشد که این پوشش ها میتوانند علاوه بر لاستیک، از پارچه یا سیم بافته شده نیز باشند که در این حالت به شیلنگ های بدون روکش شهره میباشند که شیلنگ هایی سبک بوده و در آنها اجازه فرار گازهایی نظیر هوا یا اکسیژن که از لوله داخلی نشت نمودهاند داده میشود.