具体实施方式

下面将结合附图对本发明的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。

在本发明的描述中，需要说明的是，术语“中心”、“上”、“下”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“内”、“外”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本发明和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本发明的限制。此外，术语“第一”、“第二”、“第三”仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性。

在本发明的描述中，需要说明的是，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“相连”、“连接”应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通。对于本领域的普通技术人员而言，可以具体情况理解上述术语在本发明中的具体含义。

此外，下面所描述的本发明不同实施方式中所涉及的技术特征只要彼此之间未构成冲突就可以相互结合。

图1为本发明一个实施例中的防脱离的飞轮结构的示意图；如图1所示，本实施例中提供一种防脱离的飞轮结构，包括，轮盘2；芯轴1，插置在轮盘2内，其中，芯轴1的弹性模量大于轮盘2的弹性模量；防脱离结构3，芯轴1的外侧壁设置有第一凹槽4，第一凹槽4沿芯轴1的周向设置，芯轴1的端面与第一凹槽4之间的部分形成防脱离结构3，或者相邻的两个第一凹槽4之间的部分形成防脱离结构3，防脱离结构3适于在芯轴1与轮盘2脱离后仍与轮盘2保持接触状态。

具体而言，沿芯轴1的延伸方向上可以设置有多个第一凹槽4，每个第一凹槽4均沿芯轴1的径向方向延伸，当第一凹槽4靠近芯轴1的端面时，则第一凹槽4与芯轴1端面之间的轴体部分形成防脱离结构3；当第一凹槽4靠近芯轴1的中间部分时，则两个相邻的第一凹槽4之间的轴体部分可以形成防脱离结构3。其中，可以根据需要设计防脱离结构3的位置。例如，防脱离结构3可以为长条状结构，当芯轴1高速旋转时，防脱离结构3在沿芯轴1延伸方向上的宽度较小，更容易在离心力的作用下发生形变，在芯轴1与轮盘2脱离后仍与轮盘2保持接触状态。

本发明提供的防脱离的飞轮结构，在芯轴1的外侧壁设置有第一凹槽4，以在芯轴1上形成防脱离结构3。当芯轴1高速转动时，防脱离结构3的形变量更大，即使芯轴1的外侧壁与轮盘2的内侧壁分离，防脱离结构3也可以与轮盘2紧密贴合，不影响扭矩传递。

本实施例中，该防脱离的飞轮结构还包括第二凹槽5，设置在芯轴1的端面，第一凹槽4与第二凹槽5之间的部分形成防脱离结构3。其中。第二凹槽5的槽壁与芯轴1的侧壁之间的间距可以根据需要设置，例如，可以为10mm。图2为本发明又一个实施例中的防脱离的飞轮结构的示意图，如图2所示，例如，第二凹槽5的槽壁也可以贯穿芯轴1的侧壁。其中，第二凹槽5沿芯轴1的轴向方向延伸，第二凹槽5与第一凹槽4之间轴体部分形成防脱离结构3。如此设置，可以进一步减小防脱离结构3自身的宽度，同时还可以使防脱离结构3与轮盘2的接触面具有较大的宽度，有利于提高防脱离效果。

本实施例中，第一凹槽4的槽壁与槽底之间的夹角为钝角，第二凹槽5的槽壁与槽底之间的夹角为钝角。并且，可以对第一凹槽4的槽壁与槽底之间的夹角处进行倒角处理；同理，可以对第二凹槽5的槽壁与槽底之间的夹角处进行倒角处理。如此设置，有利于减小应力集中，防止芯轴1出现疲劳损伤。

本实施例中，沿芯轴1的轴线方向上，防脱离结构3与轮盘2的接触面的长度不小于10mm。例如，防脱离结构3与轮盘2的接触面的长度可以为15mm。如此设置，可以保证扭矩传递的有效性。

本实施例中，沿芯轴1的周向，第一凹槽4与第二凹槽5均连续，以使防脱离结构3呈连续的结构。其中，沿芯轴1的周向，第一凹槽4可以连续呈环状的凹槽，第二凹槽5也可以连续呈环状的凹槽，这样使得形成的防脱离结构3也可以整体连续，更容易在芯轴1高速转动时发生形变。

本实施例中，防脱离结构3包括两个，两个防脱离结构3均靠近芯轴1的端面设置。例如，沿垂直于芯轴1的轴线的中心线方向上，两个防脱离结构3一上一下对称设置，这样芯轴1高速转动时，可以使两处防脱离结构3的形变量保持一致，有利于提高与轮盘2的接触效果。

本实施例中，芯轴1的端面设置有动平衡槽6，例如，动平衡槽6整体可以呈环状；沿远离芯轴1的端面的方向上，动平衡槽6的开口逐渐增大。优选的，动平衡槽6可以设置在第二凹槽5的槽底。如此设置，可以使动平衡块与动平衡槽6的连接更为紧密，防止动平衡块从动平衡槽6内脱落。其中，为了减小应力集中，可以对动平衡槽6的夹角位置进行倒角处理。

本实施例中，轮盘2包括多个，多个轮盘2嵌套设置；其中，嵌套的轮盘2的数目可以根据需要设置。例如，轮盘2的数目为三个。

其中，位于内圈的轮盘2的材质为玻璃或碳纤维；位于外圈的轮盘2的材质为玻璃或碳纤维；位于中间的轮盘2的材质为碳纤维与玻璃的混合物。

本实施例中，内圈的轮盘2的材质为玻璃；外圈的轮盘2的材质为碳纤维；中间的轮盘2的材质为碳纤维与玻璃的混合物。其中，内圈的轮盘2指的是直接与芯轴1接触的轮盘2。如此设置，一方面复合材料质量较轻，另一方面复合材料的周向强度更大，可以承受更大的周向应力，因此使飞轮可以达到更高的转速，有利于提高飞轮的储能密度。

一种飞轮储能系统，包括上述的防脱离的飞轮结构，还包括，壳体9，壳体9上设置有操作孔7，操作孔7处设置有密封盖8；防脱离的飞轮结构设置在壳体9内；操作孔7与动平衡槽6相对齐设置，适于通过操作孔7将动平衡块安装在动平衡槽6内。

其中，操作孔7的位置可以根据动平衡槽6的位置而定，例如，设置在壳体9的底部。由于飞轮在运行时，壳体9内需要维持真空状态，因此，将动平衡块安装在动平衡槽6内之后，需要将操作孔7外的密封盖8盖上，再将壳体9内的空气抽空。其中，密封盖8的形状及尺寸可以与操作孔7的形状及尺寸相匹配。其中，动平衡块塞入动平衡槽6后可以粘接或者焊接在芯轴1上。

如此设置，在对飞轮进行动平衡处理时，无需用吊装设备将整个飞轮从储能系统的壳体9内吊出，再进行动平衡块的安装。可以简化操作，降低维修难度，有利于提高维护效率。

显然，上述实施例仅仅是为清楚地说明所作的举例，而并非对实施方式的限定。对于所属领域的普通技术人员来说，在上述说明的基础上还可以做出其它不同形式的变化或变动。这里无需也无法对所有的实施方式予以穷举。而由此所引伸出的显而易见的变化或变动仍处于本发明创造的保护范围之中。