Các hoạt động ngoài khơi phải đối mặt với một thách thức khó khăn: tàu ở trên mặt nước trong khi thiết bị ở dưới nước, bị ngăn cách bởi một cột nước sâu hàng chục, thậm chí hàng trăm mét. Làm thế nào để bạn truyền dầu, điện và tín hiệu xuống đó? Cáp cứng? Nó sẽ gãy ngay lúc nó vặn xoắn. Không dây? Sự suy giảm tín hiệu dưới nước quá nghiêm trọng để có thể tin cậy được.
Giải pháp là cuộn ống.
Một cuộn lớn được gắn trên tàu, quấn bằng ống mềm; một đầu kết nối với hệ thống của tàu, đầu còn lại được hạ xuống dưới nước để đặt thiết bị. Cuộn dây có thể nhả và rút ống: khi tàu di chuyển về phía trước, ống được triển khai; khi tàu cần rời đi, cuộn dây sẽ cuốn ống trở lại.
Vấn đề nằm ở đây: ống được quấn thành nhiều lớp xung quanh trục quay. Bất cứ khi nào tàu di chuyển, cuộn quay. Vòng quay này làm cho các đường dầu, dây cáp điện và đường tín hiệu bên trong bị xoắn. Có thể xoay được một vài vòng, nhưng xoắn quá mức sẽ dẫn đến gãy.
Khớp quay giải quyết được vấn đề này. Được gắn trên trục trung tâm của trục quay, nó đảm bảo rằng các kênh bên trong vẫn mở bất kể trục quay quay như thế nào. Dầu thủy lực chảy từ thùng chứa qua khớp quay và vào ống dẫn để phân phối dưới nước; Tín hiệu nguồn và dữ liệu đi theo cùng một đường, đi qua khớp quay và truyền dọc theo ống dẫn đến thiết bị dưới nước.
Nói một cách đơn giản, khớp quay hoạt động như một "trạm trung chuyển" cho cuộn-kết nối với hệ thống của tàu ở một đầu và ống mềm dưới nước ở đầu kia, đồng thời duy trì các đường dẫn dầu, điện và tín hiệu liên tục bất chấp chuyển động quay.
Trên biển, thành phần này được sử dụng phổ biến nhất để cấp nguồn cho ROV (Phương tiện điều khiển từ xa). Những robot dưới nước này được người vận hành trên tàu điều khiển để thực hiện các nhiệm vụ như cắt, hàn và kiểm tra. Khi người vận hành nhấn cần điều khiển, các lệnh sẽ được chuyển đổi thành tín hiệu điện và truyền qua khớp quay tới ROV, kích hoạt chuyển động. Đồng thời, khớp quay cung cấp dầu thủy lực-cần thiết cho cánh tay robot của ROV để nắm vật thể hoặc vặn vít thông qua xi lanh thủy lực-với dầu có áp suất chảy từ tàu qua khớp tới bộ phận dưới nước. Việc cung cấp điện cũng rất quan trọng vì các bộ đẩy, camera và đèn của ROV đều dựa vào điện. Ba phần tử-tín hiệu chất lỏng thủy lực, năng lượng điện và dữ liệu-phải được phân phối đồng thời; ROV không thể hoạt động nếu thiếu một cái. Các phần tử này phải đi qua một trống tời quay liên tục, công việc này được xử lý hoàn toàn bằng khớp quay.
Môi trường biển đặt ra những yêu cầu khắt khe vềkhớp quay. Các phớt tiêu chuẩn đơn giản là không thể chịu được sự kết hợp của sự ăn mòn của nước mặn, áp suất cao và nhiệt độ thấp ở vùng nước sâu. Các khớp quay hiện đại thường tích hợp các vòng trượt điện, kết hợp các kênh thủy lực và điện thành một bộ phận nhỏ gọn có thể truyền đồng thời chất lỏng, năng lượng và tín hiệu. Một số mẫu-biển sâu hoạt động ở áp suất trên 40 MPa và được thiết kế để có tuổi thọ sử dụng là 10 năm mà không cần thay thế.
Khi tời của tàu liên tục nhả ra và thu dây cáp, khớp quay sẽ quay liên tục trong tang trống. Nó hoạt động âm thầm và kín đáo, tuy nhiên nếu không có nó, ROV không thể được triển khai và không thể thực hiện công việc dưới nước nào.