斜井轨道运输跑车事故是煤矿井下的一种多发性事故，逐渐成为威胁煤矿安全生产的“五大灾害”之一。根据《煤矿安全规程》第八章第三百七十条规定：在矿井辅助运输过程中，为了减小或避免斜井跑车事故的危害，在斜井运输线路上必须设置跑车防护装置。尽管目前防跑车装置的种类很多，但现有的防跑车装置均不同程度的存在各种安全隐患，几乎全部属于被动防护型，因而时常给斜井轨道运输造成了难以控制的跑车事故，严重影响轨道运输的运输效率，威胁井下工作人员的人身安全。因此本文设计了斜井轨道运输动态跑车抓捕系统，以期改善或杜绝斜井跑车事故的发生。本文研究工作主要包括以下几个方面：首先，对斜井轨道运输动态跑车抓捕系统进行了总体方案设计，包括跑车超速检测系统设计和制动车结构方案设计。其次，提出了斜井轨道运输动态跑车抓捕装置设计要求及设计指标，对斜井轨道运输动态跑车抓捕装置主要参数进行了计算。再次，基于ADAMS和AMESim建立了斜井轨道运输动态跑车抓捕系统虚拟试验系统，对各工况下系统的整体性能进行了研究；采用理论分析和有限元软件分析相结合的方法对楔形箱、制动块和扁轴进行了应力分析。最后，建立了制动车超速检测液压系统试验台，在各工况下对超速跑车速度限值进行了现场触发试验，对实际系统的触发效果和制动油缸泄压快慢进行了研究。研究结果表明：本文所设计的斜井轨道运输动态跑车抓捕系统满足系统参数设计要求，能够快速、可靠地获取跑车信号，并使制动机构快速触发动作，关键零件结构强度满足要求，同时能自动、即时和平稳地抓捕住下跑的串车。