随着带式输送机向高速、长距离、大运量和大功率方向的发展，带式输送机安全生产愈发重要。断带捕捉器是一种防止输送带断带后下滑造成带式输送机损坏，运输巷道堵塞的输送带保护装置。本文比较和分析了各种带式输送机抓捕装置的工作方式、结构原理和优缺点。基于断带捕捉器的性能要求，设计了包括液压抓捕系统，电液控制系统的机电液控制断带捕捉器。本抓捕装置结构简单，动作可靠，较好地解决了单个捕捉器抓捕力小和抓捕不同步的问题。针对抓捕装置的物理模型，建立了单作用弹簧复位缸和双作用活塞杆液压缸两种抓捕装置整个断带抓捕过程的数学模型。利用Matlab/simulink仿真工具在计算机上对该过程进行仿真分析。得出了具体抓捕机构下，不同运输能力、倾角和抓捕力下，输送带断带后下滑位移和时间之间的关系。设计了断带抓捕过程的仿真界面。可以方便的改变抓捕机构自身的特性和运行工况，仿真得出不同工况下输送带的下滑位移的曲线。设计了断带捕捉器的控制系统，利用旋转编码器采集输送带的速度信号，运用速度方向法判定断带信号，将断带信号传递给PLC控制抓捕机构动作，实现输送带的断带保护。运用Labwindow/CVI设计了上位机监控界面，实现整个输送带运行状态的实时可视化。搭建了断带抓捕信号的实验台，验证了速度方向检测法的可行性。