火车是怎样改变轨道的？

火车在错综复杂的钢轨上，是如何从一条轨道跑到另一条轨道的呢？这次我们来聊聊关于火车换轨那些事儿。

列车换轨是通过道岔来实现的，通过控制铁路道岔来实现轨道的变换，道岔轨道也可以进行轨道变换，道岔轨道是铁路设备的一种。

火车车轮内侧有一圈较大的圆盘，称为“轮缘”，使车轮紧紧卡在铁轨中部，使车轮始终在轨道上运行而不脱轨，并用来控制火车行驶的方向。

列车变轨不是由列车司机控制的，而是由轨道上的一个可移动部件控制的，这个部件叫做道岔。当道岔上有小间隙时，轮缘可以通过这个小间隙，向外轨引导的方向移动。当两轨靠得很近时，轮缘受引导向内轨方向移动。

早期道岔都是由人工来控制的变轨器，现在多采用电脑来精确控制道岔运动的方向，大大减少了道岔转错方向或者转不到位的情况。

换轨由道岔控制，最常用的是单开道岔。道岔由道岔、连接段、辙叉和护轨三部分组成。道岔又包括基轨、心轨和道岔机械。

由于道岔有单开道岔，所以又有双开道岔、三开道岔和多开道岔（复杂交叉道岔）等。双开道岔呈Y字形，即道岔所连接的两条轨道分别向两侧分支。

三向道岔呈Ψ形，同时连接三条轨道，两组转辙机操作两组尖轨。复合道岔呈X形，其实相当于四组单向道岔加菱形道岔的组合。此外，还有一种道岔装置，比较常用，叫菱形道岔，由两组锐角辙叉和两组钝角辙叉组成，但没有道岔，所以不能换道。

如果将X型复合道岔的上、下两点分别连接起来，就成为交叉道岔，它不仅可以开通更多的方向，而且不占用太多土地，所以在车站中经常使用。

每道道岔都有各自的代号，如9号道岔、12号道岔、18号道岔等等。这个代号并不是随意排列的，它实际上代表的是辙叉夹角（α）的余切值，即辙叉核心部分直角三角形两条直角边FE与AE的比值，即N=ctgα=FE/AE，N为道岔编号。

显然，辙叉夹角α越小，N值越大，导向曲线半径越大，列车侧线通过道岔越平稳，允许通过道岔的速度越高。因此，采用大尺寸道岔有利于列车运行。但凡事都有两面性，道岔数越多，道岔越长，造价越高，占用土地面积也越大。因此，采用道岔数要因地制宜，因线而异，不能一概而论。