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在入行之前，总是以为火车要变轨肯定是司机台上面有一个按钮或者是手柄之类的，看见要分岔的地方，一拨，然后火车就可以变轨了。当时还纳闷，为什么火车司机那么厉害，火车跑的那么快还可以反应那么敏捷保证不出错。后来入行之后，发现当年自己真是 too young 啊……
要解释这个问题，先要铺垫一下，说一些基本知识……
1. 火车车轮与钢轨的关系
几乎所有人都知道火车车轮是压在钢轨上面的，但是可能很多人没有仔细看过火车轮与钢轨的位置关系。
图1.火车轮对与钢轨之间的关系
可以看出，火车的车轮确实是压在钢轨上的，用来传递火车的重力。但是还有一个地方要注意，图中红色部分，就是火车车轮内侧有一圈比车轮半径更大的圆盘，这个东西叫做“轮缘”（用锤子敲一下，会发出像敲锣一样清脆的声响……）。这薄薄的一层东西，让车轮与不仅是压在轨道上，更像“卡”在轨道里面一样。这个结构，就可以保证车轮始终在轨道上运行不出轨，用来控制火车运行的方向。
2. 道岔的原理
轮缘是用来控制火车运行方向的，那么要实现“变轨”，其实就是要控制轮缘的位置。
于是人们就发明了“道岔”这种东西，以控制轮缘位置的方式，实现变轨。
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