本发明公开了一种汽车采样机大车行走防脱轨装置，涉及火电厂大型移动设备防脱轨技术领域，包括防脱轨机构和连接机构，防脱轨机构包括保护组件、监测组件，保护组件设置于移动设备行走轮前端，监测组件与保护组件相连接；连接机构包括接头、固定组件、脱开组件，接头设置于保护组件上端，固定组件设置于移动设备底端，与接头可拆卸连接，脱开组件设置于接头上。本发明所述装置通过在防脱轨机构中以弹簧的伸缩来自动调节接近开关与铁轨的感应距离，解决了大车行走在不平整轨道上的安全隐患，并且通过设置连接机构，能够对防脱轨机构快速拆装，便于定期对防脱轨机构中的弹簧性能进行检验维护及更换，确保弹簧伸缩灵活。