عملیات دریایی با یک چالش دشوار روبرو است: کشتی در حالی که تجهیزات زیر آب است روی سطح است و توسط یک ستون آب به عمق ده ها یا حتی صدها متر از هم جدا شده است. چگونه نفت، برق و سیگنال ها را در آنجا منتقل می کنید؟ کابل کشی سفت و سخت؟ لحظه ای که می پیچید می شکند. بی سیم؟ تضعیف سیگنال در زیر آب آنقدر شدید است که قابل اعتماد نیست.
راه حل حلقه شلنگ است.
یک قرقره بزرگ روی کشتی نصب شده است که با شلنگ زخمی شده است. یک سر به سیستم های کشتی متصل می شود، در حالی که سر دیگر در زیر آب به تجهیزات پایین می آید. قرقره می تواند شلنگ را بپردازد و جمع کند: همانطور که کشتی به جلو حرکت می کند، شلنگ باز می شود. هنگامی که کشتی باید ترک کند، قرقره شیلنگ را دوباره به داخل می پیچد.
مشکل در اینجا نهفته است: شلنگ در چندین لایه در اطراف قرقره پیچیده شده است. هر زمان که کشتی حرکت می کند، قرقره می چرخد. این چرخش باعث پیچ خوردن خطوط داخلی روغن، کابل های برق و خطوط سیگنال می شود. چند پیچ ممکن است قابل کنترل باشد، اما پیچش بیش از حد منجر به شکستگی می شود.
مفصل چرخشی این مشکل را حل می کند. بر روی محور مرکزی قرقره نصب شده و تضمین می‌کند که کانال‌های داخلی بدون توجه به نحوه چرخش قرقره باز می‌مانند. روغن هیدرولیک از کشتی، از طریق مفصل دوار، و به داخل شیلنگ برای تحویل در زیر آب جریان می یابد. سیگنال های برق و داده از مسیر مشابهی پیروی می کنند و از مفصل چرخشی عبور می کنند و در امتداد شیلنگ به تجهیزات زیر آب می روند.
به بیان ساده، مفصل چرخشی به عنوان یک "ایستگاه انتقال" برای قرقره عمل می‌کند-که در یک انتها به سیستم‌های کشتی و در طرف دیگر به شیلنگ زیر آب متصل می‌شود، در حالی که علی‌رغم چرخش، مسیرهای پیوسته برای روغن، برق و سیگنال‌ها را حفظ می‌کند.
در دریا، این قطعه بیشتر برای تامین انرژی ROV (وسایل نقلیه از راه دور) استفاده می شود. این روبات های زیر آب توسط اپراتورهای کشتی کنترل می شوند تا کارهایی مانند برش، جوشکاری و بازرسی را انجام دهند. هنگامی که یک اپراتور یک جوی استیک را فشار می دهد، دستورات به سیگنال های الکتریکی تبدیل می شوند و از طریق مفصل چرخشی به ROV منتقل می شوند و حرکت را آغاز می کنند. به طور همزمان، مفصل دوار روغن هیدرولیک ضروری-برای بازوهای روباتیک ROV برای گرفتن اشیا یا چرخاندن پیچ ها از طریق سیلندرهای هیدرولیک-با روغن تحت فشاری که از کشتی از طریق اتصال به واحد زیر آب جریان می یابد، تامین می کند. انتقال نیرو نیز بسیار مهم است، زیرا پیشرانه‌ها، دوربین‌ها و چراغ‌های ROV همگی به برق وابسته هستند. سه عنصر-سیال هیدرولیک، توان الکتریکی و سیگنال های داده-باید به طور همزمان تحویل داده شوند. ROV نمی تواند کار کند اگر حتی یکی از آنها گم شده باشد. این عناصر باید از یک درام وینچ دائما در حال چرخش عبور کنند، وظیفه ای که به طور کامل توسط مفصل دوار انجام می شود.
محیط‌زیست دریایی نیازهای شدیدی را ایجاد می‌کندمفاصل چرخشی. آب بندی های استاندارد به سادگی نمی توانند ترکیبی از خوردگی آب شور، فشار بالا و دمای پایین موجود در آب های عمیق را تحمل کنند. اتصالات دوار مدرن اغلب حلقه های لغزشی الکتریکی را با هم ترکیب می کنند و کانال های هیدرولیک و الکتریکی را در یک واحد فشرده ترکیب می کنند که به طور همزمان سیال، قدرت و سیگنال ها را منتقل می کند. برخی از مدل‌های دریای عمیق در فشارهای بیش از 40 مگاپاسکال کار می‌کنند و برای عمر مفید ده سال بدون تعویض طراحی شده‌اند.
از آنجایی که وینچ کشتی بارها و بارها کابل را می پردازد و آن را بازیابی می کند، مفصل دوار به طور مداوم در داخل درام می چرخد. بی صدا و بدون مزاحمت عمل می کند، اما بدون آن، ROV نمی تواند مستقر شود، و هیچ کار زیر آب نمی تواند انجام شود.