【機械cax360第219期】火車在錯綜複雜的鋼軌上是怎麼從一個軌道上跑到另一個軌道上呢？這回我們說說火車變軌的那些事。
火車變軌是靠道岔的轉換來實現的，通過控制鐵路道岔，實現軌道的變軌。岔軌也能變軌，岔軌是鐵路設備的一種。
火車輪內側有一圈比車輪更大的圓盤，叫做『輪緣』，使得車輪緊緊的卡在鐵軌中間，這就使得車輪始終在軌道上運行不脫軌，用來控制火車運行的方向。
火車變軌不是由火車司機能控制的，而是由鋼軌中能活動的一部分來控制的，其名字叫做道岔。當道岔部分留有小細縫的時候，輪緣就可以從小細縫中穿過，按照外側軌道引導的方向行進。當兩根軌道密貼時，輪緣就被引導到靠內側的軌道方向行進。
道岔在早些時候還是由人工來控制，而現在大都採用計算機來精準控制道岔的移動方向，極大的減小道岔扳錯方向或扳不到位的情況。
軌道變軌是道岔控制，用得最多的是單開道岔。道岔由轉轍器、連接部分、轍叉及護軌三個單元組成，轉轍器包括基本軌、尖軌和轉轍機械。
既然有單開道岔，就有雙開道岔、三開道岔以及多開道岔（複式交分道岔）等。雙開道岔為Y形，即與道岔相銜接的兩股道向兩側分岔。
三開道岔如同Ψ形，同時銜接三股道，由兩組轉轍機械操縱兩套尖軌。複式交分道岔像X形，實際上相當於四組單開道岔和一副菱形交叉的組合。除此而外，還有一種交叉設備，通常使用的叫做菱形交叉。它由兩組銳角轍叉和兩組鈍角轍叉組成，但沒有轉轍器，所以股道之間不能轉線。
如果將複式交分道岔的X形的上面兩點和下面兩點分別連接起來，就是交叉渡線。它不僅能開通較多的方向，而且佔地不多，所以經常在車站採用。
道岔各有其代號，比如9號道岔、12號道岔、18號道岔等等。這個代號可不是隨便排列的，它實際上代表了轍叉角（α）的餘切值，也就是轍叉心部分直角三角形兩條直角邊FE和AE的比值，即N=ctgα=FE/AE，N就是道岔號。
顯而易見，轍叉角α越小，N值就越大，導曲線半徑也越大，列車側線通過道岔時就越平穩，允許過岔速度也就越高。所以採用大號道岔對於列車運行是有利的。不過，事物總有它的兩面性，道岔號數越大，道岔越長，造價自然就高，佔地也要多得多。因此，採用什麼號數的道岔要因地制宜，因線而異，不可一概而論。
上面說的是傳統鐵路兩條平衡路軌，而在中國一些城市輕軌採用的是單軌鐵路。單軌鐵路是鐵路的一種，特點是使用的軌道只有一條。
單軌鐵路的路軌一般以混凝土製造，比普通鋼軌寬很多。而單軌鐵路的車輛比路軌更寬。和城市軌道交通系統相似，單軌鐵路主要應用在城市人口密集的地方，用來運載乘客。亦有在遊樂場內建築的單軌鐵路，專門運載遊人。
單軌鐵路主要分成兩類。懸掛式單軌鐵路的列車懸掛在軌道之下。另一種較為常見的是跨座式單軌鐵路，列車跨座在路軌之上，兩旁蓋過路軌。跨座式單軌最先由瑞士ALWEG發明，而最先提出懸掛式單軌的是SAFEGE。
現代的單軌鐵路由電動機推進，一般使用輪胎而不使用鋼製的車輪。輪胎會在路軌的上面及兩旁轉動，推動列車及維持平衡。早期單軌系統的設計是不能使用轉轍器的，使到運作上出現很多不便。現代的單軌系統多數已經可以使用轉轍器，讓車輛可以駛進不同的線路，而同一線路亦可作雙程行駛。