火车变轨原理演示：
1、火车车轮与钢轨的关系：火车的车轮是压在钢轨上的，用来传递火车的重力。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”。这薄薄的一层东西，让车轮不仅是压在轨道上，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，“道岔可以控制轮缘的位置方式，实现变轨。
第一个道岔示意图有一个会动的部分，当那个部分留有小细缝的时候，轮缘就可以从小细缝中穿过，按照外侧轨道引导的方向行进。当两根轨道密贴时，轮缘就被引导到靠内侧的轨道方向行进。
图上红色的尖轨部分靠右密贴时，开放A——B方向。靠左密贴时，开放A——C方向。
所以火车运行的方向，取决于道岔的开放方向。火车在道岔处的运行方向，根本就不是司机控制的，而是靠地面控制道岔的开向来控制方向的。
但是，一般列车在进站前，司机还是需要了解进路的情况，知道自己将要经过什么道岔、进入哪条股道、道岔开放的是哪个方向。
3、“联锁”，就是保证进路、道岔位置、信号三者的相互制约关系的机制。
就比如说，一列车要从下行方向接入，在车站的1道停车。那么信号员就会在联锁系统里面下达排列进入1道进路的指令，然后跟这个指令相关的道岔就开始转换，将所有相关的道岔都转换到开放至通向1道的方向。系统会自动检测道岔是不是都扳到位了，如果道岔全部扳到位，那么系统将开放防护这条进路的信号，示意列车可以进入。同时，封锁与这条进路有冲突的其他进路。
总之，在联锁规则的约束之下，可以保证火车在车站里面所经过的进路，在同一时间是不冲突的，是可以避免列车相撞的。
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