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在入行之前，總是以為火車要變軌肯定是司機臺上面有一個按鈕或者是手柄之類的，看見要分岔的地方，一撥，然后火車就可以變軌了。當時還納悶，為什么火車司機那么厲害，火車跑的那么快還可以反應那么敏捷保證不出錯。后來入行之后，發現當年自己真是 too young 啊……
要解釋這個問題，先要鋪墊一下，說一些基本知識……
1. 火車車輪與鋼軌的關系
幾乎所有人都知道火車車輪是壓在鋼軌上面的，但是可能很多人沒有仔細看過火車輪與鋼軌的位置關系。
圖1.火車輪對與鋼軌之間的關系
?
可以看出，火車的車輪確實是壓在鋼軌上的，用來傳遞火車的重力。但是還有一個地方要注意，圖中紅色部分，就是火車車輪內側有一圈比車輪半徑更大的圓盤，這個東西叫做“輪緣”（用錘子敲一下，會發出像敲鑼一樣清脆的聲響……）。這薄薄的一層東西，讓車輪與不僅是壓在軌道上，更像“卡”在軌道里面一樣。這個結構，就可以保證車輪始終在軌道上運行不出軌，用來控制火車運行的方向。
2. 道岔的原理
輪緣是用來控制火車運行方向的，那么要實現“變軌”，其實就是要控制輪緣的位置。
于是人們就發明了“道岔”這種東西，以控制輪緣位置的方式，實現變軌。
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