洋上での作業は難しい課題に直面しています。船舶は水面にあり、機器は水中にあり、深さ数十メートル、場合によっては数百メートルの水柱によって隔てられています。どうやって石油、電気、信号を地下に伝送するのでしょうか？堅固なケーブル配線?ひねった瞬間に切れてしまいます。無線？水中での信号の減衰はあまりにも深刻なので信頼できません。
それを解決するのがホースリールです。
船には大きなリールが取り付けられており、ホースが巻かれています。一方の端は船のシステムに接続され、もう一方の端は水中に下げられて機器に接続されます。リールはホースを繰り出したり、引き込んだりすることができます。船が前進すると、ホースが展開されます。船が出航する必要があるときは、リールがホースを巻き戻します。
ここに問題があります。ホースがリールに何重にも巻き付けられています。船が動くたびにリールが回転します。この回転により、内部のオイルラインや動力線、信号線がねじれます。数回転程度ならなんとかなるかもしれませんが、過度にねじると破損につながります。
ロータリージョイントはこの問題を解決します。リールの中心軸に取り付けられているため、リールがどのように回転しても内部チャネルが開いたままになります。作動油は容器からロータリージョイントを通ってホースに流れ込み、水中に送られます。電力信号とデータ信号は同じ経路をたどり、ロータリー ジョイントを通過し、ホースに沿って水中機器に伝わります。
簡単に言うと、ロータリー ジョイントはリールの「転送ステーション」として機能し、一方の端は船舶のシステムに接続し、もう一方の端は水中ホースに接続し、回転にもかかわらず、オイル、電気、信号の連続した経路を維持します。{0}}
海上では、このコンポーネントは ROV (遠隔操作車両) に電力を供給するために最も一般的に使用されます。これらの水中ロボットは、船舶上のオペレーターによって制御され、切断、溶接、検査などの作業を実行します。オペレーターがジョイスティックを押すと、コマンドが電気信号に変換され、ロータリー ジョイントを介して ROV に送信され、動作がトリガーされます。同時に、ロータリー ジョイントは、ROV のロボット アームが物体を掴んだり、油圧シリンダを介してネジを回したりするために不可欠な作動油を供給します。-加圧油は容器からジョイントを通って水中ユニットに流れます。- ROV のスラスター、カメラ、ライトはすべて電気に依存しているため、電力供給も重要です。 3 つの要素-油圧流体、電力、データ信号-を同時に配信する必要があります。 ROVは1つでも欠けると動作できません。これらの要素は、常に回転するウインチ ドラムを通過する必要があり、この作業は完全にロータリー ジョイントによって処理されます。
海洋環境では極めて厳しい要求が課せられますロータリージョイント。標準的なシールは、海水腐食、高圧、深海で見られる低温の組み合わせに耐えることができません。最新のロータリー ジョイントには電気スリップ リングが組み込まれていることが多く、油圧チャネルと電気チャネルを組み合わせて、流体、電力、信号を同時に伝送するコンパクトなユニットを形成します。一部の深海モデルは 40 MPa を超える圧力で動作し、交換なしで 10 年間の耐用年数を想定して設計されています。-
船のウインチがケーブルの繰り出しと回収を繰り返すと、ロータリー ジョイントがドラム内で連続的に回転します。静かに目立たずに動作しますが、これなしでは ROV を展開できず、水中での作業も行えません。