技术解析火车是如何掉头的呢（技术解析火车是如何掉头的）

技术解析火车是如何掉头的呢（技术解析火车是如何掉头的）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。火车轮对与钢轨之间的关系先说一下基本知识，后边详细介绍如何掉头。1.1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。

火车有多种调头方式，可以划分为3个历史阶段：

［单向火车头］火车头需要进行180度调头；

［双向火车头］火车头通过第三条轨道跑到列车车尾，连接上；

［动车组］驾驶员跑到车尾，车尾变车头。

先说一下基本知识，后边详细介绍如何掉头。

1.1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。

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。

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。

道岔示意图

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。说到这里，我们可以知道，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，所以司机是不用管火车运行方向，也不用去变轨什么的，只要老老实实把火车往前开就行了。但是一般列车在进站前，或者在车站里面进行调车作业的时候，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。一来为了确认道岔是不是扳对位置了，二来要控制速度。一般来说侧向因为有曲线，通过速度要比正向慢。

下面详细说火车如何掉头。

2.1早期单向火车头

早期的机车不能双向行驶，需要进行180度“调头”。火车头非常笨重，要完成华丽转身并非易事，通常会在需要调头的地方，通过布置灯泡线、三角线或大转盘来解决调头问题。

2.1.1灯泡线

绕一个大圈，又称单向循环线，列车直接掉头而无需转轨甚至无需停车。灯泡线对旅客列车、货运列车（如煤车）很有用。尤其是具有单向驾驶台，灯泡线可以帮助其完成换向。

2.1.2三角线

和汽车调头相似，三角线或三角线轨道为铁路路线的一种形式，为三条铁路轨道以三角形的形状交会，并在三个交会点设有转辙器，调头方式为：首先将机车头在一条线路上向前推进，过了指定的信号机和道岔以后，再后退进入另一条线路，再过了指定的信号机和道岔以后，再进入另一条线路向前推进，这样机车头就调转了方向。（ps：退进功能还是有的）

2.1.3转盘

原地转圈圈，将把火车头行驶到转盘上，转盘旋转半周后再驶离转盘。转盘式调头最节省土地使用，但存在一定的安全隐患。

2.2双向火车头

现在在铁路上奔跑的火车头大部分是双向火车，这类火车头可以双向行驶，调头操作相对简单，只需要摘掉车头，让车头跑到车尾接上就可以了。通常可以通过车站的渡线在几条铁轨上行走一下完成。

车头具有双向行驶的功能，只要通过岔道从车尾跑到车头接上就可以了。

2.3动车组

现在的地铁、动车组头尾两端可以相互切换，只要驾驶员从车尾跑到车头就可以完成“调头”工作，看似非常简单的调头，看似不起眼的工作，在传统“火车”的世界里却是一件让人头疼的事。

现在地铁、动车组车头车尾两端都有“车头”，已经没有传统意义上的“调头”了。