CN116917615A

CN116917615A - 用于风力涡轮机叶片的前边缘的保护帽

Info

Publication number: CN116917615A
Application number: CN202180094791.7A
Authority: CN
Inventors: M·慕克吉; L·B·汉森; M·D·哈格
Original assignee: LM Wind Power AS; Blade Dynamics Ltd
Current assignee: LM Wind Power AS; LM Wind Power UK Ltd
Priority date: 2020-12-28
Filing date: 2021-12-21
Publication date: 2023-10-20
Also published as: US20240068438A1; EP4267844A1; GB2602463A; GB202020661D0; WO2022144240A1

Abstract

本发明涉及一种用于保护风力涡轮机叶片的前边缘的保护帽。保护帽包括用于将保护帽附接到风力涡轮机叶片的吸力侧和压力侧的第一附接部分和第二附接部分，并且包括第一金属层和第二金属层，第一金属层和第二金属层在第一附接部分和第二附接部分之间延伸，并且第一金属层和第二金属层至少部分地间隔开。还提供一种具有保护帽的风力涡轮机叶片。还提供用于制造保护帽和具有保护帽的风力涡轮机叶片的方法。

Description

用于风力涡轮机叶片的前边缘的保护帽

技术领域

本发明涉及用于风力涡轮机叶片的前边缘的保护帽。

背景技术

随着风力涡轮机叶片在长度方面的增加，风力涡轮机叶片的末梢的速度也增加。对于定位在海上的风力涡轮机，可能较少关注噪音并且允许较高的末梢速度。高末梢速度导致由与颗粒(包括灰尘、雨、雪、冰雹等)的冲击而增加的磨损。这种磨损直接影响风力涡轮机的生产率。

将保护元件附接到风力涡轮机叶片的前边缘以便保护风力涡轮机叶片或至少减少风力涡轮机叶片的腐蚀是已知的。然而，许多现存的解决方案未考虑到雷电袭击，其可能反过来影响风力涡轮机叶片的前边缘上的保护元件，尤其是当保护元件主要由金属材料制成时。

因此，存在对用于保护风力涡轮机叶片的前边缘的可替代的保护解决方案的需要。

发明内容

在第一方面，本发明提供用于保护风力涡轮机叶片的前边缘的保护帽，风力涡轮机叶片沿着纵向轴线在风力涡轮机叶片的根部端部和风力涡轮机叶片的末梢端部之间延伸，保护帽包括用于将保护帽附接到风力涡轮机叶片的吸力侧的第一附接部分并且包括用于将保护帽附接到风力涡轮机叶片的压力侧的第二附接部分，保护帽进一步包括：

-第一金属层，其具有第一侧部和与第一侧部相反的第二侧部，第一金属层在保护帽的第一附接部分和第二附接部分之间延伸，

-第二金属层，其具有第一侧部和与第一侧部相反的第二侧部，第二金属层在保护帽的第一附接部分和第二附接部分之间延伸，第一金属层和第二金属层至少部分地间隔开。

在雷电袭击保护帽的第一金属层的情况下，电流未被传导到第二金属层，因为它们至少部分地间隔开。电流能够经由附接部分(第一金属层和第二金属层在该处直接连接)流到第二金属层。作为间隔的结果，由于雷电袭击的第一金属层的发热将很少地损害第二金属层，如果有的话。因此，即使第一金属层由于发热被损害或在第一金属层中形成坑，甚至到贯穿第一金属层形成孔的程度，风力涡轮机叶片将保持由保护帽的第二金属层保护。

在一些实施例中，当保护帽经由第一附接部分和第二附接部分附接到风力涡轮机叶片时，第二金属层定位在第一金属层和风力涡轮机叶片的前边缘之间。换句话说，当风力涡轮机叶片旋转时，是第一金属层侵袭环境，而第二金属层由第一金属层保护。

第二金属层的第一侧部能够被认为成朝向第一金属层的第二侧部定向。在一些实施例中，第二金属层的第一侧部的第一部分与第一金属层的第二侧部间隔开，其中第一部分的总面积是第二金属层的第一侧部的总面积的至少0.7倍。也就是，第二金属层的第一侧部的至少70％不与第一金属层电接触。第一金属层和第二金属层的一部分或多个部分可以接触以便减小两个金属层之间的振动。然而，自由面积必须足够大使得层之间的传导性不太高。已经发现第二金属层的第一侧部的总面积的85％的自由面积是可接受的量。如果该值更小，则传导性对于实现以上描述的第二金属层的保护而言趋于过高。

由于效果依赖于第一金属层和第二金属层之间的间隔程度，第一金属层和第二金属层之间基本上一致(或一致)的间隔可以是有利的。

在一些实施例中，第一金属层和第二金属层在第一附接部分和第二附接部分之间处处是间隔的部分。

第一金属层和第二金属层有利地间隔开不多于约5mm，诸如5mm。

在一些实施例中，保护帽包括泡沫层，泡沫层具有附接到第二金属层的第二侧部的第一侧部。泡沫是中间层材料，其能够确保好的粘合性以及防止空气腔体(在此湿气可能随着时间累积起来)。硬度厚度的组合还减小复合物层压体上的机械负荷，从而最小化可能的结构损害。在一些实施例中，织物附接到与泡沫层的第一侧部相反的泡沫层的第二侧部。织物有利地是非传导性的。织物，例如Kevlar，能够有助于进一步保护由保护帽覆盖的风力涡轮机叶片部分。

在一些实施例中，第一金属层和/或第二金属层的厚度为至多5mm，诸如至多2mm，诸如至多0.5mm。最优厚度可以取决于例如叶片的速度和叶片的整体尺寸。具有相对长的弦的叶片可受益于相对厚的金属层。然而，其也是在重量和保护程度之间的平衡。0.5mm至1mm范围中的厚度取得好的平衡。

在一些实施例中，第一金属层和第二金属层两者都具有至多1mm的厚度，诸如至多0.5mm的厚度。

通常，第一金属层的厚度与第二金属层的厚度相同，因为相同的片材材料被用来制造两个金属层。例如，保护帽可以包括：

-第一金属片材，其具有第一边缘部分和与第一边缘部分相对的第二边缘部分，第一金属层是在第一金属片材的第一边缘部分和第一金属片材的第二边缘部分之间的第一金属片材的部分，

-第二金属片材，其具有第一边缘部分和与第一边缘部分相对的第二边缘部分，其中第二金属片材的第一边缘部分与第一金属片材的第一边缘部分焊接连接，并且第二金属片材的第二边缘部分与第一金属片材的第二边缘部分焊接连接，第二金属层是在第二金属片材的第一边缘部分和第二金属片材的第二边缘部分之间的第二金属片材的部分，

其中保护帽的第一附接部分包括第一金属片材的第一边缘部分和第二金属片材的第一边缘部分，并且第二附接部分包括第一金属片材的第二边缘部分和第二金属片材的第二边缘部分。

第一金属片材典型地弯曲成光滑的曲线以类似于“一般”风力涡轮机叶片的前部，以便提供空气动力学方面有利的形状。第二金属片材以非常类似的方式弯曲以便获得第一金属层和第二金属层之间的期望的间隔。

金属层可以通过在模具中铸造形成、通过金属烧结形成、通过拉伸或通过压制片材形成。

在一些实施例中，保护帽的至少部分通过增材制造生产。在一些情况下，例如如果弦沿着前边缘快速变化，则可能难以通过弯曲金属片材来生产保护帽。在这种情况下，增材制造可以是有利的。

在一些实施例中，保护帽包括在第一金属层和第二金属层之间的粘合剂或泡沫。这可以减小例如金属层中的振动并且确保尤其是第一金属层(其为暴露的层)很好地机械连接。

本发明的第二方面提供风力涡轮机叶片组件，包括：

-风力涡轮机叶片，其沿着纵向轴线在风力涡轮机叶片的根部端部和风力涡轮机叶片的末梢端部之间延伸，风力涡轮机叶片具有前边缘和后边缘以及在前边缘和后边缘之间延伸的吸力侧和在前边缘和后边缘之间延伸的压力侧，以及

-根据权利要求1-15中任一项所述的保护帽，其中保护帽的第一附接部分附接到风力涡轮机叶片的吸力侧并且保护帽的第二附接部分附接到风力涡轮机叶片的压力侧，保护帽沿着风力涡轮机叶片的前边缘的至少第一部分(L₁)延伸，由此前边缘的第一部分由保护帽保护。

在一些实施例中，风力涡轮机叶片的第一部分(L₁)处的前边缘与保护帽是间隔的。这在风力涡轮机叶片的前边缘金属保护帽之间提供电绝缘并且给予较好的雷电捕获效率。

在一些实施例中，在风力涡轮机叶片的前边缘的第一部分(L₁)的至少部分内的任何风力涡轮机叶片翼型的特征在于保护帽在压力侧和吸力侧上向后延伸至多到所述翼型的最大厚度(t_m)的弦坐标(x_m)。(由表征任何给定翼型的弦限定的坐标系统是公知的并且将不进一步详细描述。)这提供前边缘的强的保护，同时不增加太多重量。在一些实施例中，保护帽在压力侧和吸力侧上向后延伸至多到弦坐标x＝0.4c，其中c是所述翼型的弦的长度。也就是，保护帽不延伸超过具有弦坐标x＝0.4c的压力侧和吸力侧的那些点。在一些实施例中，保护帽在压力侧和吸力侧上向后延伸至多到弦坐标x＝0.3c。

在一些实施例中，风力涡轮机叶片组件包括将保护帽电连接到风力涡轮机叶片的下导体连接器的第一导体。

在其他实施例中，保护帽与风力涡轮机叶片的下导体电绝缘。在一些情形下，节段式雷电分流器有利地布置成接近但不接触保护帽，以仍然允许电流(经由节段式雷电分流器和在节段式雷电分流器和叶片中的下导体之间的电连接)从保护帽传导到地。

在一些实施例中，第一金属层和/或第二金属层包括以下中的一种或多种或由以下中的一种或多种制成：不锈钢、钛、镍合金、铝或包括铁、钛、镍合金、铬和/或铝的一种或多种合金。

在一些实施例中，第一金属层和第二金属层中的每个中的铜的质量分数为至多5％、诸如至多1％。在一些实施例中，金属层不包含铜。

本发明的第三方面提供一种用于制造用于保护风力涡轮机叶片的前边缘的保护帽的方法，风力涡轮机叶片沿着纵向轴线在叶片的根部端部和叶片的末梢端部之间延伸，保护帽包括用于将保护帽附接到风力涡轮机叶片的吸力侧的第一附接部分并且包括用于将保护帽附接到风力涡轮机叶片的压力侧的第二附接部分，保护帽进一步包括在第一附接部分和第二附接部分之间延伸的第一金属层和第二金属层。方法包括：

-提供第一金属片材，其具有第一边缘部分和与第一边缘部分相对的第二边缘部分，在第一金属片材的第一边缘部分和第一金属片材的第二边缘部分之间的第一金属片材的部分形成第一金属层，

-提供第二金属片材，其具有第一边缘部分和与第一边缘部分相对的第二边缘部分，在第二金属片材的第一边缘部分和第二金属片材的第二边缘部分之间的第二金属片材的部分形成第二金属层，

-将第二金属片材的第一边缘部分焊接到第一金属片材的第一边缘部分，焊接在一起的第一边缘部分形成保护帽的第一附接部分，

-将第二金属片材的第二边缘部分焊接到第一金属片材的第二边缘部分，焊接在一起的第二边缘部分形成保护帽的第二附接部分，

第一金属片材和第二金属片材成形并焊接在一起使得第一金属层和第二金属层至少部分地间隔开。

本发明的第四方面提供一种用于制造风力涡轮机叶片组件的方法，该风力涡轮机叶片组件包括风力涡轮机叶片和保护风力涡轮机叶片的前边缘的保护帽，方法包括：

-提供风力涡轮机叶片，该风力涡轮机叶片沿着纵向轴线在风力涡轮机叶片的根部端部和风力涡轮机叶片的末梢端部之间延伸，风力涡轮机叶片具有前边缘和后边缘以及在前边缘和后边缘之间延伸的吸力侧和在前边缘和后边缘之间延伸的压力侧，

-提供根据本发明的第一方面的实施例的保护帽，

-将保护帽的第一附接部分附接到风力涡轮机叶片的吸力侧，以及将保护帽的第二附接部分附接到风力涡轮机叶片的压力侧，使得保护帽沿着风力涡轮机叶片的前边缘的至少第一部分(L₁)延伸，由此前边缘的第一部分(L₁)由保护帽保护。

在一些实施例中，对于风力涡轮机叶片的前边缘的第一部分(L₁)内的任何风力涡轮机叶片翼型，保护帽在压力侧和吸力侧上向后延伸至多到所述翼型的最大厚度(t_m)的弦坐标(x_m)。

在一些实施例中，方法进一步包括使用第一导体将保护帽电连接到风力涡轮机叶片的下导体连接器。

附图说明

下面参考附图通过示例的方式详细解释本发明；

图1示意性地示出具有三个风力涡轮机叶片的风力涡轮机；

图2示意性地示出示例性的风力涡轮机叶片；

图3示意性地示出具有保护帽的示例性的风力涡轮机叶片；

图4示意性地示出具有保护帽的风力涡轮机叶片的示例性的翼型；

图5示意性地示出具有保护帽的风力涡轮机叶片的横截面；

图6示意性地示出适合用于保护帽的附接的风力涡轮机叶片的翼型；

图7示意性地示出保护帽；

图8-9示意性地示出保护帽的各种实施例；

图10示意性地示出用于制造保护帽的两个片材。

具体实施方式

图1图示根据所谓的“丹麦概念”的常规现代逆风风力涡轮机2，其具有塔架4、机舱6和具有基本上水平的转子轴的转子。转子包括毂部8和从毂部8径向地延伸的三个叶片10，每个叶片具有最接近毂部的根部端部16和最远离毂部8的叶片末梢14。

图2示出示例性风力涡轮机叶片10的示意视图。风力涡轮机叶片10具有带有根部端部和末梢端部的常规风力涡轮机叶片的形状，并且包括最接近毂部的根部区域30、最远离毂部8的成型或翼型区域34以及在根部区域30与翼型区域34之间的过渡区域32。叶片10包括当叶片安装在毂部上时面向叶片10的旋转方向的前边缘18以及面向前边缘18的相反方向的后边缘20。翼型区域34(也称为成型区域)具有关于生成升力的理想或几乎理想的叶片形状，而根部区域30由于结构考虑而具有基本上圆形或椭圆形的横截面，这例如使得将叶片10安装到毂部8更容易且更安全。根部区域30的直径(或弦)沿着整个根部区30可以是恒定的。过渡区域32具有从根部区域30的圆形或椭圆形形状逐渐改变到翼型区域34的翼型轮廓的过渡轮廓。过渡区域32的弦长典型地随着距毂部的增加的距离r而增加。翼型区域34具有带有在叶片10的前边缘18和后边缘20之间延伸的弦的翼型轮廓。翼型区域34中的弦的宽度典型地随着距毂部的增加的距离r而减小。叶片10的肩部40限定为叶片10具有其最大弦长的位置。肩部40典型地设置在过渡区域32与翼型区域34之间的边界处。

风力涡轮机叶片10包括叶片壳体，叶片壳体包括典型地由纤维增强聚合物制成的两个叶片壳体部分，第一叶片壳体部分24和第二叶片壳体部分26。第一叶片壳体部分24典型地是压力侧或逆风叶片壳体部分。第二叶片壳体部分26典型地是吸力侧或顺风叶片壳体部分。第一叶片壳体部分24和第二叶片壳体部分26沿着沿叶片10的后边缘20和前边缘18延伸的结合线或胶合接头28用粘合剂(诸如胶合剂)附接到彼此。典型地，叶片壳体部分24、26的根部端部具有半圆形或半卵形外横截面形状。

图3示意性地图示根据本发明的实施例的风力涡轮机叶片组件300。风力涡轮机叶片组件包括风力涡轮机叶片305，其在许多方面类似于图2和图3中示出的风力涡轮机叶片10。风力涡轮机叶片组件进一步包括根据本发明的实施例的保护帽310，保护帽沿着风力涡轮机叶片305的前边缘18的第一部分L₁延伸。保护帽定位在叶片速度最高的叶片305的末梢端部中。在本示例中，保护帽310一直延伸到末梢14，在该处速度最高且叶片最小。

图4图示图3中指示的横截面A-A。风力涡轮机叶片305的翼型在横截面A-A处具有分别对应于叶片305的吸力侧和压力侧的吸力侧421和压力侧422。保护帽310的第一附接部分403将保护帽310连接到风力涡轮机叶片305的吸力侧421，并且保护帽310的第二附接部分404将保护帽310连接到风力涡轮机叶片305的压力侧422。保护帽310包括第一金属层401和第二金属层402，这两者都在第一附接部分403和第二附接部分404之间延伸。第一金属层401暴露于环境，诸如暴露于雪和灰尘，而第二金属层未暴露，其定位在第一金属层之后，在第一金属层和风力涡轮机叶片305的前边缘18之间。

注意到图4中的翼型是示例性的。风力涡轮机叶片典型地朝向末梢端部变窄，并且翼型因此沿着叶片的纵向轴线在形状和/或尺寸方面变化。由于保护帽在一定程度上遵循翼型的形状，例如以最大化升力和最小化噪音，保护帽的“翼型”因此也将变化。

在图4中的实施例中，第一金属层401与第二金属层在第一附接部分403和第二附接部分404之间是处处分开的，从而形成空间406。在雷电袭击保护帽310的第一金属层401的情况下，电流因此除了在附接部分403、404(第一金属层和第二金属层在该处直接连接)处外不能被直接传导到第二金属层402。作为间隔406的结果，由于雷电袭击的第一金属层401的发热将很少地损害第二金属层，如果有的话。因此，即使第一金属层401由于发热被损害或在第一金属层中形成坑，甚至到贯穿第一金属层401形成孔的程度，风力涡轮机叶片305将保持由保护帽的第二金属层402保护。

在图4中的实施例中，保护帽310进一步与风力涡轮机叶片305的前边缘18间隔。因此在风力涡轮机叶片305、前边缘18和保护帽310之间存在空间408。这进一步保护风力涡轮机叶片305免于来自雷电袭击的损害影响。

保护帽310不太重是重要的。因此，保护帽310优选地沿着风力涡轮机叶片305的翼型的弦C朝向吸力侧421和压力侧422的后边缘向后不延伸超过弦坐标x_m，在该坐标处翼型具有其风力涡轮机叶片305的翼型的最大厚度t_m。这在图4中被图示。弦是公知的概念，如由给定翼型的弦限定的坐标系统。因此，这将不进一步被详细解释。

在图4中的实施例中，保护帽310经由第一导体433连接到下导体连接器432。(下导体连接器继而连接到下导体(未示出)，以用于将雷电电流传导到地。)出于图示的目的，下导体连接器被示出为附接到叶片中的抗剪腹板431。

在另一实施例中，叶片包括用于捕获雷电的金属雷电捕获装置441。雷电捕获装置如果通常是在叶片的表面处具有圆形形状的构件，在这种情况下定位成使得其暴露在吸力侧421的表面处。雷电捕获装置441经由第二导体434连接到下导体连接器432。在一些实施例中，金属帽310与下导体电绝缘。袭击金属帽310的雷电可以因此通过从金属帽到雷电捕获装置(诸如雷电捕获装置441)的火花传导到地。金属帽310(包括第一附接部分403)和雷电捕获装置441之间的最小距离在0.5mm到3mm的范围中，诸如在1mm到2mm的范围中。

在一些实施例中，雷电捕获装置是节段式雷电分流器。当雷电捕获装置(诸如雷电接收器)相对远离金属帽310定位时，节段式雷电分流器可以是特别方便的，如通过雷电捕获装置442图示的，其相比于到前边缘18而言定位得更靠近于后边缘20。袭击金属帽310的雷电可以经由节段式雷电分流器传导到下导体，该节段式雷电分流器配置成将雷电分流到雷电捕获装置442，雷电捕获装置442继而经由附接到下导体连接器的第三导体435连接到下导体。两个下导体连接器432、437被示出以用于图示的目的；下导体连接器、包括下导体的数量，放置在方便的位置。

图5示出处于绝缘的保护帽310的横截面，对应于图4中示出的横截面。保护帽被特别地制造以适合其最终将保护的风力涡轮机叶片。

图6示出对应于图4中示出的横截面的风力涡轮机叶片305的翼型。所看到的是风力涡轮机叶片适配成使得当保护帽310附接时，导致图3中示出的组件300，噪音最小化并且升力最大化。

图7示出处于绝缘的保护帽310的透视图。其包括第一金属层401、第二金属层402、第一层401的第一侧部501和第二侧部502、第二层402的第一侧部503和第二侧部504，以及第一附接部分和第二附接部分403、404。帽310可以例如由具有期望形状的薄金属片材制成。这些片材然后在形成第一附接部分和第二附接部分403、404的区域中焊接在一起，第一金属层401和第二金属层402在第一附接部分和第二附接部之间延伸。这种片材进一步在图10中图示。

在已形成保护帽310之后，其能够粘合到风力涡轮机叶片305以形成图3中示出的组件300。

图8示出保护帽，其进一步包括布置在第二金属层402的内表面上的泡沫820。泡沫是中间层材料，其能够确保好的粘合性以及防止空气腔体(在此湿气可能随着时间累积起来)。硬度厚度的组合还减小复合物层压体上的机械负荷，从而最小化可能的结构损害。

图9示出保护帽进一步包括布置在泡沫层820的内表面上的可选的织物930。在图9中的示例中，在第一金属层401和第二金属层402之间提供可选的粘合剂，其可保护第二金属层。

图10图示分别形成第一金属层401和第二金属402的薄金属片材1001和1002。第一金属片材1001具有第一边缘部分1011和与第一边缘部分1011相对的第二边缘部分1012。在第一金属片材1001的第一边缘部分1011和第一金属片材1001的第二边缘部分1012之间的第一金属片材1001的部分构成第一金属层401。类似地，第二金属片材1002具有第一边缘部分1013和与第一边缘部分1013相对的第二边缘部分1014，并且在第二金属片材1002的第一边缘部分1013和第二金属片材1002的第二边缘部分1014之间的第二金属片材1002的部分构成第二金属层402。

为了制造图7中的透视图中示出的保护帽310，第一金属片材和第二金属片材的第一边缘部分1011、1013焊接在一起。类似地，第一金属片材和第二金属片材的第二边缘部分1012、1014焊接在一起。第一金属片材1001的形状和第二金属片材1002的形状导致空间406(图8中示出)。

将两个片材1001、1002焊接在一起还形成保护帽310的第一附接部分403和保护帽的第二附接部分404，例如图4、图5和图7-9中示出的。附接部分403、404分别用于将保护帽310附接到吸力侧421和压力侧422，如例如图4中图示的，从而导致图3中示出的风力涡轮机叶片组件300。

参考标号列表

A-A翼型区域中的叶片的横截面

L风力涡轮机叶片的纵向轴线

t_m翼型的最大厚度

x_m翼型的最大厚度(t_m)的弦坐标

2 风力涡轮机

4 塔架

6 机舱

8 毂部

10风力涡轮机叶片

11翼型区域中的第一叶片壳体部分(压力侧)

12翼型区域中的第二叶片壳体部分(吸力侧)

14叶片末梢、末梢端部

16根部端部

18前边缘

20后边缘

24根部端部处的第一叶片壳体部分(压力侧)

26根部端部处的第二叶片壳体部分(吸力侧)

28结合线/胶合接头

30根部区域

32过渡区域

34翼型区域

40肩部

300 风力涡轮机叶片组件

305 风力涡轮机叶片

310 保护帽

401 第一金属层

402 第二金属层

403 第一附接部分

404 第二附接部分

406 间隔

408 间隔

421 吸力侧

422 压力侧

431 抗剪腹板

432 下导体连接器

433 第一导体

434 第二导体

435 第三导体

437 下导体连接器

441 雷电捕获装置

442 雷电捕获装置

501 第一金属层的第一侧部

502 第一金属层的第二侧部

503 第二金属层的第一侧部

504 第二金属层的第二侧部

820 泡沫

930 织物

940 粘合剂、泡沫

1001第一金属片材

1002第二金属片材

1011第一金属片材的第一边缘部分

1012第一金属片材的第二边缘部分

1013第二金属片材的第一边缘部分

1014第二金属片材的第二边缘部分

Claims

1.一种用于保护风力涡轮机叶片(305)的前边缘(18)的保护帽(310)，所述风力涡轮机叶片沿着纵向轴线在所述风力涡轮机叶片(305)的根部端部(16)和所述风力涡轮机叶片(305)的末梢端部(14)之间延伸，所述保护帽(310)包括用于将所述保护帽附接到所述风力涡轮机叶片(305)的吸力侧(421)的第一附接部分(403)并且包括用于将所述保护帽附接到所述风力涡轮机叶片的压力侧(422)的第二附接部分(404)，所述保护帽进一步包括：

-第一金属层(401)，其具有第一侧部(501)和与所述第一侧部(501)相反的第二侧部(502)，所述第一金属层(401)在所述保护帽的所述第一附接部分(403)和所述第二附接部分(404)之间延伸，

-第二金属层(402)，其具有第一侧部(503)和与所述第一侧部(503)相反的第二侧部(504)，所述第二金属层(402)在所述保护帽的所述第一附接部分(403)和所述第二附接部分(404)之间延伸，所述第一金属层(401)和所述第二金属层(402)至少部分地间隔开(406)。

2.根据权利要求1所述的保护帽，其中，当所述保护帽经由所述第一附接部分和所述第二附接部分附接到所述风力涡轮机叶片时，所述第二金属层(402)定位在所述第一金属层(401)和所述风力涡轮机叶片的所述前边缘(18)之间。

3.根据权利要求1-2中的一项所述的保护帽，其中所述第二金属层(402)的所述第一侧部(503)朝向所述第一金属层(401)的所述第二侧部(502)定向，并且其中所述第二金属层(402)的所述第一侧部(503)的第一部分与所述第一金属层(401)的所述第二侧部(502)间隔开(406)，其中所述第一部分的总面积是所述第二金属层(402)的所述第一侧部(503)的总面积的至少0.7倍。

4.根据权利要求3所述的保护帽，其中所述第一金属层(401)和所述第二金属层(402)之间的间隔跨所述第二金属层(402)的所述第一侧部(503)的所述总面积是一致的。

5.根据前述权利要求中任一项所述的保护帽，其中所述第一金属层(401)和所述第二金属层(402)在所述第一附接部分(403)和所述第二附接部分(404)之间处处是间隔的部分(406)。

6.根据前述权利要求中任一项所述的保护帽，进一步包括泡沫层(820)，所述泡沫层(820)具有附接到所述第二金属层(402)的所述第二侧部(504)的第一侧部。

7.根据权利要求6所述的保护帽，进一步包括织物(930)，所述织物(930)附接到与所述泡沫层的所述第一侧部相反的所述泡沫层(820)的第二侧部。

8.根据前述权利要求中任一项所述的保护帽，其中所述第一金属层和/或所述第二金属层的厚度为至多5mm。

9.根据前述权利要求中任一项所述的保护帽，其中所述第一金属层和/或所述第二金属层的厚度为至多2mm。

10.根据前述权利要求中任一项所述的保护帽，其中所述第一金属层和/或所述第二金属层的厚度为至多0.5mm。

11.根据前述权利要求中任一项所述的保护帽，其中所述第一金属层的厚度和所述第二金属层的厚度为至多1mm。

12.根据前述权利要求中任一项所述的保护帽，其中所述第一金属层的厚度和所述第二金属层的厚度为至多0.5mm。

13.根据前述权利要求中任一项所述的保护帽，其中所述第一金属层和所述第二金属层之间的最大距离为至多5mm。

14.根据前述权利要求中任一项所述的保护帽，其中所述保护帽(310)包括：

-第一金属片材(1001)，其具有第一边缘部分(1011)和与所述第一边缘部分(1011)相对的第二边缘部分(1012)，所述第一金属层(401)为在所述第一金属片材(1001)的所述第一边缘部分(1011)和所述第一金属片材(1001)的所述第二边缘部分(1012)之间的所述第一金属片材(1001)的部分，

-第二金属片材(1002)，其具有第一边缘部分(1013)和与所述第一边缘部分(1013)相对的第二边缘部分(1014)，其中所述第二金属片材(1002)的所述第一边缘部分(1013)与所述第一金属片材(1001)的所述第一边缘部分(1011)焊接连接，并且所述第二金属片材(1002)的所述第二边缘部分(1014)与所述第一金属片材(1001)的所述第二边缘部分(1012)焊接连接，所述第二金属层(402)为在所述第二金属片材(1002)的所述第一边缘部分(1013)和所述第二金属片材(1002)的所述第二边缘部分(1014)之间的所述第二金属片材(1002)的部分，

所述保护帽(310)的所述第一附接部分(403)包括所述第一金属片材(1001)的所述第一边缘部分(1011)和所述第二金属片材(1002)的所述第一边缘部分(1013)，所述第二附接部分(404)包括所述第一金属片材(1001)的所述第二边缘部分(1012)和所述第二金属片材(1002)的所述第二边缘部分(1014)。

15.根据前述权利要求中任一项所述的保护帽，进一步包括所述第一金属层(401)和所述第二金属层(402)之间的粘合剂或泡沫(940)。

16.一种风力涡轮机叶片组件(300)，包括：

-风力涡轮机叶片(305)，其沿着纵向轴线在所述风力涡轮机叶片的根部端部(16)和所述风力涡轮机叶片的末梢端部(14)之间延伸，所述风力涡轮机叶片具有前边缘(18)和后边缘(20)以及在所述前边缘(18)和所述后边缘(20)之间延伸的吸力侧(421)和在所述前边缘(18)和所述后边缘(20)之间延伸的压力侧(422)，以及

-根据权利要求1-15中任一项所述的保护帽(310)，其中所述保护帽(310)的所述第一附接部分(403)附接到所述风力涡轮机叶片(305)的所述吸力侧(421)并且所述保护帽(310)的所述第二附接部分(404)附接到所述风力涡轮机叶片的所述压力侧(422)，所述保护帽沿着所述风力涡轮机叶片(305)的所述前边缘(18)的至少第一部分(L₁)延伸，由此所述前边缘(18)的所述第一部分(L₁)由所述保护帽(310)保护。

17.根据权利要求16所述的风力涡轮机叶片组件，其中所述风力涡轮机叶片(305)的所述第一部分(L₁)处的所述前边缘(18)与所述保护帽(310)是间隔的(408)。

18.根据权利要求16或17所述的风力涡轮机叶片组件，其中对于所述风力涡轮机叶片的所述前边缘(18)的所述第一部分(L₁)内的任何风力涡轮机叶片翼型(305)，所述保护帽(310)在所述压力侧和所述吸力侧上向后延伸至多到所述翼型(305)的最大厚度(t_m)的弦坐标(x_m)。

19.根据权利要求16-18中任一项所述的风力涡轮机叶片组件，进一步包括将所述保护帽(310)电连接到所述风力涡轮机叶片(305)的下导体连接器(432)的第一导体(433)。

20.根据权利要求16-18中任一项所述的风力涡轮机叶片组件，其中所述保护帽与所述风力涡轮机叶片的下导体电绝缘。

21.根据权利要求1-15中任一项所述的保护帽或根据权利要求16-20中任一项所述的风力涡轮机叶片组件，其中所述第一金属层(401)和所述第二金属层(402)包括以下中的一种或多种或由以下中的一种或多种制成：不锈钢、钛、镍合金、铝或包括铁、钛、镍合金、铬和/或铝的一种或多种合金。

22.一种用于制造用于保护风力涡轮机叶片(305)的前边缘(18)的保护帽(310)的方法，所述风力涡轮机叶片(305)沿着纵向轴线在所述叶片的根部端部(16)和所述叶片的末梢端部(14)之间延伸，所述保护帽包括用于将所述保护帽附接到所述风力涡轮机叶片(305)的吸力侧(421)的第一附接部分(403)并且包括用于将所述保护帽附接到所述风力涡轮机叶片的压力侧(422)的第二附接部分(404)，所述保护帽进一步包括在所述第一附接部分(403)和所述第二附接部分(404)之间延伸的第一金属层(401)和第二金属层(402)，所述方法包括：

-提供第一金属片材(1001)，其具有第一边缘部分(1011)和与所述第一边缘部分(1011)相对的第二边缘部分(1012)，在所述第一金属片材(1001)的所述第一边缘部分(1011)和所述第一金属片材(1001)的所述第二边缘部分(1012)之间的所述第一金属片材(1001)的部分形成所述第一金属层(401)，

-提供第二金属片材(1002)，其具有第一边缘部分(1013)和与所述第一边缘部分(1013)相对的第二边缘部分(1014)，在所述第二金属片材(1002)的所述第一边缘部分(1013)和所述第二金属片材(1002)的所述第二边缘部分(1014)之间的所述第二金属片材(1002)的部分形成所述第二金属层(402)，

-将所述第二金属片材(1002)的所述第一边缘部分(1013)焊接到所述第一金属片材(1001)的所述第一边缘部分(1011)，焊接在一起的第一边缘部分(1011、1013)形成所述保护帽(310)的所述第一附接部分(403)，

-将所述第二金属片材(1002)的所述第二边缘部分(1014)焊接到所述第一金属片材(1001)的所述第二边缘部分(1012)，焊接在一起第二边缘部分(1012、1014)形成所述保护帽(310)的所述第二附接部分(404)，

所述第一金属片材(1001)和所述第二金属片材(1002)成形并焊接在一起使得所述第一金属层(401)和所述第二金属层(402)至少部分地间隔开(406)。

23.一种用于制造风力涡轮机叶片组件(300)的方法，所述风力涡轮机叶片组件(300)包括风力涡轮机叶片和保护所述风力涡轮机叶片的前边缘的保护帽，所述方法包括：

-提供风力涡轮机叶片(305)，所述风力涡轮机叶片沿着纵向轴线在所述风力涡轮机叶片的根部端部(16)和所述风力涡轮机叶片的末梢端部(14)之间延伸，所述风力涡轮机叶片具有前边缘(18)和后边缘(20)以及在所述前边缘(18)和所述后边缘(20)之间延伸的吸力侧(421)和在所述前边缘(18)和所述后边缘(20)之间延伸的压力侧(422)，

-提供根据权利要求1-15中任一项所述的保护帽(310)，

-将所述保护帽(310)的所述第一附接部分(403)附接到所述风力涡轮机叶片(305)的所述吸力侧(421)，以及将所述保护帽(310)的所述第二附接部分(404)附接到所述风力涡轮机叶片(305)的所述压力侧(422)，使得所述保护帽(310)沿着所述风力涡轮机叶片(310)的所述前边缘(18)的至少第一部分(L₁)延伸，由此所述前边缘(18)的所述第一部分(L₁)由所述保护帽(310)保护。

24.根据权利要求23所述的方法，其中对于所述风力涡轮机叶片的所述前边缘(18)的所述第一部分(L₁)内的任何风力涡轮机叶片翼型，所述保护帽(310)在所述压力侧和所述吸力侧上向后延伸至多到所述翼型的最大厚度(t_m)的弦坐标(x_m)。

25.根据权利要求23-24中任一项所述的方法，进一步包括使用第一导体(433)将所述保护帽(310)电连接到所述风力涡轮机叶片(305)的下导体连接器(432)。