本发明属于转炉倾动机构。 在转炉倾动机构的发展历程中，直接从降低驱动功率为目的而设计的并不多见。唯一可联系到这一目的是落地式配置的蜗轮蜗杆式的传动装置。它在选定转炉耳轴中心位置时，对其倾动转矩曲线采用了“正-负转矩”方式的设计，以降低合成倾动转矩曲线M（图1）的峰值。利用蜗轮蜗杆的自锁特性以防止遇到事故停电时，不致使炉子一倾到底而泼溅铁水造成事故。但由于自锁蜗轮付的机械效率较低仅达40～45%左右，想以之降低驱动功率，得失往往互相抵消，达不到降低驱动功率以节约能耗地目的;仅能起到事故停电时自锁不动，也不能使炉身立即恢复回到垂直原位。加之落地式配置本身也不适应炉容日趋庞大的要求（要求能适应耳轴有较大的挠度变形）。迄今已为“全悬挂多点啮合柔性传动”的传动装置所取代。这种装置虽然较好地解决了耳轴具有较大挠度变形时的传动齿轮的啮合问题，但其本身在结构上对降低驱动功率的问题并无帮助。如要降低驱动功率，减少能耗，仍只能在选定耳轴中心位置时，考虑按照“正-负转矩”方式设计，以求降低曲线M的峰值（见图1）。为防止这样设计后，遇到事故停电引起的驱动失控问题，则尚需另备事故电源以求解决，如上海宝钢的300吨氧气转炉，就是另备了大量的蓄电池作为事故电源，这占用了不小的额外空间并增加了设备投资。
迄今为止，无论哪一种现行倾动机构，在确定它的倾动功率时，只能根据图1上曲线M上的倾动转矩的峰值，再乘上一个考虑计算和安装误差的系数K（通常令K＝1.1～1.4）来定夺，虽然这样，但所选定的驱动电动机往往仍适应不了生产过程中肯会发生的和常会发生的：炉衬腐蚀，炉口粘钢，炉底冻钢和炉口塌衬等变化所引起的倾动转矩的巨大变动。其结果是被迫将以上由图1曲线M峰值计算得到的驱动功率，还要考虑到生产过程中上述诸因素变化的影响，再予以适当放大，办法只是层层加码。尚未把问题和节约能耗的工作联系在一起考虑。以上情况正是转炉倾动机构现有技术上所面临的一个问题。
本机构的特点是采取节能的机电一体化设计，用简单的机械元件（滑轮、弹簧、钢丝绳）的组合将转炉的倾动转矩完全平衡，从而将其通常所需倾动功率降低达90%以上。同时借微机的控制随机补偿由于炉衬腐蚀，炉口粘钢等所引起的对转矩影响。由于用了较多的挠性性传动件，故对吹氧熔炼时所引起的剧烈振动响应较轻，能较一般刚性传动具有较长的工作寿命。
附图介绍
图1-氧气转炉倾动转矩图（取自-50吨氧气转炉），
图2-本机构的平面布置图，
图3-本机构的立面布置图，
图4-本机构在车间内的布置图，
图5-空炉转矩（Mk）平衡系统（Ⅰ）图，
图6-铁水转矩（Md）平衡系统（Ⅱ）图，
图7-摩擦转矩（Mm）平衡系统（Ⅲ）图，
图8-调节系统（Ⅳ）图，
图9-钢丝绳松弛调节装置部件图，
图10-谐量转矩平衡弹簧的工作示意图，
图11-谐量转矩的平衡弹簧装置部件图，
图12-活爪弹簧托盘部件图，
图13-氧气顶吹转炉工艺操作示意图
平衡转炉倾动转矩的滑轮弹簧组合包括三套平衡系统及一套调节装置系统，即：Ⅰ，空炉转矩（Mk）平衡系统，Ⅱ，铁水转矩（Md）平衡系统，Ⅲ，摩擦转矩（Mm）平衡系统，及Ⅳ，调节装置（RE）系统组成。
机构的平面布置见图2，图中：
1-炉壳及托圈，
2-耳轴轴承，
3-传动轮鼓（正转（出钢）用），
4-传动轮鼓（反转（取样、倒渣）用），
5-钢丝绳
6-钢丝绳
7-导向滑轮
8-导向滑轮
9-驱动轮鼓（正转（出钢）用），
10-驱动轮鼓（反转（取样，倒渣）用），
11-离合器（三位：脱开，啮合件9，啮合件10），
12-离合器（两位：脱开，啮合），
13-制动器，
14-减速器，
15-耳轴，
16-驱动电动机，
17-过桥齿轮（一对），
Ⅰ-1-空炉转矩（Mk）平衡系统（Ⅰ）的曲柄盘，
Ⅱ-1-铁水转矩（Md）平衡系统（Ⅱ）的曲柄盘，
Ⅲ-摩擦转矩（Mm）平衡系统，
Ao-Md谐量分析式中的常量转矩项发生装置（机构同Ⅲ），
A-A-转炉耳轴中心线，
A1-A1-副轴（装曲柄盘及滑轮组Ⅱ-22的轴），
PAC-余弦谐量滑轮组（铁水转矩平衡系统用），
PAS-正弦谐量滑轮组（铁水转矩平衡系统用）。
图3为图2右耳轴上机构的立面图，除已在图2中指出的部件外尚有：
Ⅰ-2-空炉转矩Mk平衡系统（Ⅰ）的滑轮，
Ⅰ-3-空炉转矩Mk平衡系统（Ⅰ）的滑轮，
Ⅰ-4-空炉转矩Mk平衡系统（Ⅰ）的滑轮，
Ⅰ-5-空炉转矩Mk平衡系统（Ⅰ）的滑轮，
Ⅰ-6-空炉转矩Mk平衡系统（Ⅰ）的导轮，
Ⅰ-9-空炉转矩Mk平衡系统（Ⅰ）的平衡弹簧，
Ⅱ-6-铁水转矩Md平衡系统（Ⅱ）的导轮，
Ⅱ-7-铁水转矩Md平衡系统（Ⅱ）的传动钢丝绳，
Ⅱ-8-铁水转矩Md平衡系统（Ⅱ）的传动钢丝绳（下端带齿条），
Ⅱ-9～Ⅱ-20-铁水转矩Md平衡系统（Ⅱ）产生谐量转矩的平衡弹簧，
Ⅱ-21-铁水转矩Md平衡系统（Ⅱ）的钢丝绳，
Ⅱ-22-副轴A1-A1上的滑轮组，
Ⅱ-23～Ⅱ-33-产生谐量转矩装置之“滑轮-齿轮组合件”
Ⅳ-9-钢丝绳防松调节装置（平衡系统（Ⅰ）用），
Ⅳ-9′-钢丝绳防松调节装置（平衡系统（Ⅱ）用），
A2-A2-辅助轴（装谐量转矩发生装置滑轮的油），
RE-双点划线框内示“调节控制系统（Ⅳ）”的机械部分所在的位置，（详见图8），
图4示出此倾动机构在车间中的具体安装图。图3所示的装置均系安装于图4右边AR所指的假想线（双点划线）框之内。
图5中除以上已经注明者外尚有：
Ⅳ-1-“离合器-齿轮组合件”（调节系统（Ⅳ）），
Ⅳ-9-钢丝绳防松调节装置（调节系统（Ⅳ）），
Ⅳ-10-升降滑轮Ⅰ-4的齿条（调节系统（Ⅳ）），
A-耳轴15的轴心，
A1-曲柄盘Ⅰ-1的轴心，
B-空炉及托圈合成重心的位置，
C-曲柄盘Ⅰ-1上钢丝绳与盘的连接点，
D-滑轮Ⅰ-4上钢丝绳Ⅰ-7与滑轮之切点，
E-自A1引向的垂线的垂足，
Gk-空炉（包括耐火衬料）及托圈的重量，（设计时指分配到平衡机构上的设计载荷），
Mk-空炉转矩（设计时指分配到平衡机构上的设计载荷），
R-在图示情况下钢丝绳中承受之张力，
α-转炉倾动角，
图6中除以上已经注明者外尚有：
Ⅳ-1′-同Ⅳ-1（属系统Ⅱ的调节系统），
Ⅳ-9′-同Ⅳ-9（属系统Ⅱ的调节系统），
Ⅳ-10′-同Ⅳ-10（属系统Ⅱ的调节系统），
B3-铁水转矩平衡系统中PAS组内n＝3时作用在曲柄盘Ⅱ-1上的正弦谐量转矩，
C′-曲柄盘Ⅱ-1上钢丝绳与盘的连接点（相当于Ⅰ-1的C点），
C″-曲柄盘Ⅱ-1上位于通过C′点的直径与 A1C ′对称而相等处的与钢丝绳Ⅱ-7的连接点，
D′-滑轮Ⅱ-4与钢丝绳Ⅱ-7的切点，
图7示摩擦转矩Mm平衡系统（Ⅲ）图：
Ⅲ-1-步进电动机，
Ⅲ-2-离合器，
Ⅲ-3-驱动皮带轮，
Ⅲ-4-驱动皮带，
Ⅲ-5-传动皮带轮，
Ⅲ-6-驱动涨缩棱锥涨缩的螺旋套，
Ⅲ-7-离合器，
Ⅲ-8-出力衬筒驱动盘，
Ⅲ-9-涨缩棱锥，
Ⅲ-10-反旋弹簧，
Ⅲ-11-蓄力衬筒，
Ⅲ-12-出力衬筒，
Ⅲ-13-出力衬筒驱动盘，
Ⅲ-14-制动器，
Ⅲ-15-离合器，
Ⅲ-16-副轴A1-A1上的轴段，
图中括弧内带′号的元件是指装在PAS滑轮组一侧的Ao发生装置中同名同作用的元件。
图8示调节控制系统（Ⅳ）图，图中各件除见于以上已经注明者外，尚有：
Ⅳ-1′-离合器一齿轮组合件，
Ⅳ-2，Ⅳ-2′-离合器一齿轮组合件，
Ⅳ-3-离合器一滑轮组合件，
Ⅳ-4-调节钢丝绳张力的驱动绳轮，
Ⅳ-5-调节系统（Ⅳ）的步进电动机，
Ⅳ-10′-升降滑轮Ⅱ-4的齿条，
Ⅳ-11，Ⅳ-11′-调节钢丝绳张力的齿条，
图9示出钢丝绳松弛的张紧装置，其中：
Ⅳ-9-1-撑绳滑轮，
Ⅳ-9-2-撑绳活臂，
Ⅳ-9-3-止退棘爪，
Ⅳ-9-4-平面棘齿轮，
图10，图11为“谐量转矩”发生装置的结构及释放机构图，
其中：
Ⅱ-34-锥形块，
Ⅱ-35-活爪弹簧托盘（详见图12），
Ⅱ-36-支撑爪，
图12示“谐量转矩”发生装置的释放机构（活爪弹簧托盘），其中：
Ⅱ-35-1-上盖板，
Ⅱ-35-2-下盖板，
Ⅱ-35-3-活爪，
Ⅱ-35-4-销子，
Ⅱ-35-5-弹簧，
图13中1，2，……数字指操作的顺序，箭头指倾动时的方向，角度示各操作的位置。
附图注释：件号数字之前带罗马数字Ⅰ，Ⅱ，Ⅲ，Ⅳ，系表示该件所属之系统。件号前未带罗马数字号者则系独立部分，不分属于各该系统之内。控制系统（Ⅳ）中件号上带′者（如Ⅳ-1′）系指与无′号的同数字的该件（如Ⅳ-1）相同，只不过是属于平衡系统Ⅱ中之件。
空炉转矩（Mk）平衡系统（Ⅰ）：
见图5，系由装于转炉耳轴5上的轮鼓4，装于驱动副轴A1-A1（位于某一不影响工艺操作位置上且与转炉耳轴A-A相平行）上的曲柄盘Ⅰ-1，动滑轮：Ⅰ-3，Ⅰ-5，定滑轮Ⅰ-2，Ⅰ-4，钢丝绳5，6，Ⅰ-7，及平衡弹簧Ⅰ9组成。其特征是在空炉重量（Gk）及空炉重心位置（ AB）恒定不变时，可根据空炉转矩（Mk）曲线的数据和滑轮Ⅰ-4配置的位置（图5中 A1D 的大小），适当地确定出平衡弹簧Ⅰ-9的刚度（＝[（空炉重量Gk×空炉重心至耳轴中心距离 AB）]/[（曲柄盘Ⅰ-1轴中心线至钢丝绳Ⅰ-7与滑轮Ⅰ-4的切点D的距离 A1D ）×（曲柄盘Ⅰ-1轴中心线至钢丝绳Ⅰ-7在曲柄盘Ⅰ-1上联结点C的距离 A1C ）]）和变形量以及钢丝绳和各滑轮的具体尺寸，使这套平衡系统（Ⅰ）能起到完全抵销转炉在任何倾动角度α时所产生的空炉转矩（Mk）。
实际上在每个炉役的生产过程中炉衬会受腐蚀逐渐变薄，炉口也会受到喷溅粘钢等的影响，使得原先据以设计的参数：空炉重量（Gk）或空炉重心位置（ AB）产生变化，招致平衡系统（Ⅰ）的作用发生偏差。这个问题在本装置中是借助于调节系统（Ⅳ）中的齿条Ⅳ-10的上升或下降一个一定距离的简单动作（即调整 A1D 的大小）来得到纠偏的。
铁水转矩（Md）平衡系统（Ⅱ）：
其特征系由两组能产生谐量转矩的滑轮弹簧组合装置PAS组（代表下列正弦谐量项：，本设计中k＝12，系数Bn根据Md以谐量分析求得）与PAC组（代表下列余弦谐量项：，本设计中k＝12，系数An根据Md以谐量分析求得）（图2、图3）所组成。在每次炉役开始摇炉时，借离合器11（图2，图3）的作用使PAC组的A1-A1轴领先转动一个初始相角π/2，而后使离合器11啮合两组（PAS与PAC）共同动作。其组成元件有：曲柄盘Ⅱ-1（PAS组及PAC组各1个），定滑轮Ⅱ-2（承担全部滑轮装置悬挂固定的任务）及Ⅱ-4（用以籍本身的升降以调节平衡系统的“刚度”。两者均按Md的谐量分析阶数分配，PAS组一式各11个，PAC组一式各12个），钢丝绳Ⅱ-7（PAS组11件，PAC组12件），一端带齿条的钢丝绳Ⅱ-8（PAC组10件，PAC组11件），平衡弹簧Ⅱ-9～Ⅱ-20（PAS组11组，PAC组12组，根据Md的谐量分析得出系数大小的不同而有所不同），副轴A1-A1上有一组定滑轮Ⅱ-22（PAS组10个，PAC组11个），此组滑轮Ⅱ-22与其下面与之平行的辅助轴A2-A2上的一组滑轮一齿轮组合Ⅱ-23～Ⅱ-33通过一组封闭环形钢丝绳的传动联系构成一套产生谐量转矩的主要装置。动滑轮Ⅱ-3（其下面用齿条Ⅳ-10′与上述的定滑轮Ⅱ-4相连接）及Ⅱ-5（PAS组一式各11个，PAC组一式各12个）。Ⅱ-5之下由带齿条的钢丝绳Ⅱ-8分别与平衡弹簧Ⅱ-9～Ⅱ-20相连。Ⅱ-8上的齿条部是与辅助轴A2-A2上一组滑轮一齿轮组合中的齿轮相啮合着的。这组滑轮一齿轮组合Ⅱ-23～Ⅱ-33中每个齿轮转动的多少，也就决定与该齿轮啮合着的齿条升降行程的多少，也就是该相关平衡弹簧变形的多少。件Ⅱ-23～Ⅱ-33上各滑轮（图3）的转速与件Ⅱ-22转速的配合系按照该组合所需要产生谐量转矩的阶数匹配的。它们与装在A1-A1轴上件Ⅱ-22的传动比分别为：2，3，……11，12。例如，产生3阶谐量转矩的滑轮弹簧组合（图6）其滑轮一齿轮组合件Ⅱ-24的转速即为滑轮Ⅱ-22转速的3倍。同理，产生4阶谐量转矩的件Ⅱ-25（图3）的转速应是件Ⅱ-22转速的4倍。依此类推，件Ⅱ-33的转速是件Ⅱ-22转速的12倍。由于使用谐量分析的方法将铁水转矩Md曲线分解为所需要精度（本设计是用24个纵标）的若干正弦项的代数和，对于不同Md曲线计算结果中各正弦项可能有正有负。本系统在机构上采取的相应措施是将所有正项的件Ⅱ-7联接于件Ⅱ-1的C′点，而将所有负项的件Ⅱ-7联接于件Ⅱ-1上的C″点（图6）。 A1C ′和 A1C ″相等而对称。
与Mk平衡系统相似，两组平衡弹簧的刚度如下决定：对PAS组，其中各弹簧的刚度系如下求得：
[Md谐量分析表达式中该阶正弦谐量项的系数Bn]/[（曲柄盘Ⅱ-1轴中心线至钢丝绳Ⅱ-7与滑轮Ⅱ-4的切点D′的距离 A1D ′）×（曲柄盘Ⅱ-1轴中心线至钢丝绳Ⅱ-7与盘上联结点C′的距离 A1C ′）]，即
此处下标n＝1～11， A1C ″的意义同上述，当系数Bn为负数时，采用后一形式的机构配置（参见图6）。
对PAC组，其中各弹簧的刚度则按如下决定：
[Md谐量分析表达式中该阶余弦谐量项的系数An]/[（曲柄盘Ⅱ-1轴中心线至钢丝绳Ⅱ-7与滑轮Ⅱ-4的切点D′的距离 A1D ′）×（曲柄盘Ⅱ-1轴中心线至钢丝绳Ⅱ-7与盘上联结点C′的距离 A1C ′）]，即
此处下标n＝1～12，当系数An为负数时，则采用后一形式的机构配置（参见图6）。
对于抵消Md的谐量分析表达式中为恒值的首项Ao这一部分转矩的机械手段，使用一种在起始变形之后就只具有零刚度的弹簧-“反旋弹簧”（neg′ator）。其机构组成悉同以下摩擦转矩Mm平衡系统（Ⅲ）（见该节）。
各组产生谐量转矩弹簧弹性能量的恢复是在炉子加铁水炉料时，借离合器11的啮合又贮能于平衡系统（Ⅱ）。产生谐量转矩的滑轮弹簧组合中弹簧部分的工作及细部情况如图10及图11所示。机构的关键（图11）是由附于钢丝绳Ⅱ-8上的锥形块Ⅱ-34，活爪弹簧托盘Ⅱ-35，支撑爪Ⅱ-36及平衡弹簧等部件所构成。当弹簧受压缩，活爪弹簧托盘Ⅱ-35向上行走时，可不受支撑爪Ⅱ-36的阻碍，当Ⅱ-35要下行时（受弹簧压力）即受阻于Ⅱ-36的所在处。此时除非待钢丝绳Ⅱ-8向下行，直至件Ⅱ-8上紧固之锥形块Ⅱ-34通过活爪弹簧托盘Ⅱ-35中心的园孔时，件Ⅱ-34上直径较大的一段压迫着Ⅱ-35中心园孔处的三个活爪，使其外端向内收缩，同时又在弹簧本身的弹性力作用下，件Ⅱ-34遂得以越过Ⅱ-35的阻挡而下降，使其上承托的一段弹簧得以松释。其工作过程如图10的（a）（b）（c）（d）所示。两个锥形块（Ⅱ-34）之间的距离，要按所配弹簧松开后所达到的自由长度调整安装合适。件Ⅱ-35（图12）是由上盖板Ⅱ-35-1，下盖板Ⅱ-35-2，活爪Ⅱ-35-3，销子Ⅱ-35-4及弹簧Ⅱ-35-5各件如图组成。由于这种串接起来组合的弹簧的“高径比”往往较大，为防止在工作中产生侧向凸出，须加护罩支撑，如图10及图11中的假想线所示。
摩擦转矩（Mm）平衡系统（Ⅲ）：
见图7，其特征是应用一个在制造时形成其自然曲率半径为Rn的“反旋弹簧”Ⅲ-10，其内端装于一个半径为Rn的“蓄力衬筒”（Storage bus hing）Ⅲ-11上，外端绕于一个半径为R3的“出力衬筒”（out put bus hing）Ⅲ-12上（R3＞Rn）。“出力衬筒”Ⅲ-12与一个离合器Ⅲ-15-同装于A1-A1副轴轴段Ⅲ-16上。当离合器Ⅲ-15与“出力衬筒”Ⅲ-12啮合时就可使“反旋弹簧”Ⅲ-10产生的恒定转矩（大小等于Mm，在设计该弹簧时给定）通过“出力衬筒”Ⅲ-12而作用于轴段Ⅲ-16上以平衡摩擦转矩Mm对倾动操作所产生的阻力矩。这里，离合器Ⅲ-15与“出力衬筒”Ⅲ-12并不直接相连，而是通过位于两者之间的出力衬筒驱动盘Ⅲ-13（以后简称驱动盘）相连接。驱动盘Ⅲ-13的侧面园周上固定有四个销柱，它们分别插入“出力衬筒”Ⅲ-12的四个扇形块侧面的径向导槽中。当固定于轴段Ⅲ-16上的离合器Ⅲ-15与驱动盘Ⅲ-13相啮合时，“反旋弹簧”Ⅲ-10作用于“出力衬筒”Ⅲ-12上的平衡转矩得以通过驱动盘Ⅲ-13及离合器Ⅲ-15而作用于轴段Ⅲ-16上。在“出力衬筒”Ⅲ-12的另一侧也有一个驱动盘Ⅲ-8与离合器Ⅲ-7。当驱动盘Ⅲ-13与离合器Ⅲ-15相啮合时，驱动盘Ⅲ-8与离合器Ⅲ-7也是相啮合着的。离合器Ⅲ-7系连接在一浮套于轴段Ⅲ-16之上的螺旋套Ⅲ-6上。螺旋套Ⅲ-6套入“出力衬筒”Ⅲ-12内的四块涨缩棱锥Ⅲ-9（外方内园）的内园中，以丝扣相结合。当离合器Ⅲ-7与驱动盘Ⅲ-8相啮合时，螺旋套Ⅲ-6系与“出力衬筒”Ⅲ-12一同迴转，两者之间无相对运动，当需要调整“反旋弹簧”Ⅲ-10作用在轴段Ⅲ-16上的转矩值时，只需将“出力衬筒”Ⅲ-12的半径R3作出改变即可（“反旋弹簧”的特点）。此时是脱开离合器Ⅲ-15与驱动盘Ⅲ-13及离合器Ⅲ-7与驱动盘Ⅲ-8的啮合，同时刹住制动器Ⅲ-14，启动步进电动机Ⅲ-1，通过电动机轴上的离合器Ⅲ-2（啮合），驱动皮带轮Ⅲ-3，皮带Ⅲ-4及传动皮带轮Ⅲ-5（键联于螺旋套Ⅲ-6上）而使螺旋套Ⅲ-6得以按步进电动机Ⅲ-1的要求迴转，从而驱使“出力衬筒”Ⅲ-12中的涨缩棱锥Ⅲ-9在螺旋套Ⅲ-6上作出轴向进退。由于四块涨缩棱锥与组成“出力衬筒”Ⅲ-12的四瓣扇形块之间系以带锥度的滑动面相接触，故涨缩棱锥Ⅲ-9的轴向移动可使四瓣扇形块进行外涨或内缩，使“出力衬筒”Ⅲ-12的半径R3得以改变其大小。调整完毕后，仍恢复离合器Ⅲ-15与驱动盘Ⅲ-13及离合器Ⅲ-7与驱动盘Ⅲ-8的啮合，松开制动器Ⅲ-14及步进电动机Ⅲ-1断电。
对产生Md谐量分析表达式中首项常量Ao的平衡弹簧也是应用同上情况的一个“反旋弹簧”Ⅲ-10′达成。其机构组成与摩擦转矩Mm的平衡系统完全一样。只是“反旋弹簧”Ⅲ-10′的尺寸大小是根据平衡Ao项的需要而设计。而“反旋弹簧”Ⅲ-10的尺寸大小是根据平衡Mm需要而设计。另一点是为了安装位置上的考虑将它安装在PAS滑轮组的这一边，而不必同“反旋弹簧”Ⅲ-10一起都放于PAC滑轮组的一边（见图2）。
倾动开始前，系将“反旋弹簧”Ⅲ-10之一部分（工作部分）绕于“出力衬筒”Ⅲ-12之上（见图7中B-B视图）。当Ⅲ-16（即A1-A1副轴）迴转时，令三位离合器Ⅲ-15（一直随Ⅲ-16迴转）啮合于Ⅲ-13上（参见图7中A-A视图），松开制动器Ⅲ-14，此时“反旋弹簧”Ⅲ-10由于其自身特性，将会自行绕回于“蓄力衬筒”Ⅲ-11上面，释出部分弹性能量，恢复原来的松弛状态。这样，Ⅲ-10即在Ⅲ-16（A1-A1副轴的轴段）上附加一个恒定的驱动转矩（T）以帮助克服系统中摩擦转矩Mm的阻滞作用。“蓄力衬筒”Ⅲ-11通过“反旋弹簧”Ⅲ-10作用在“出力衬筒”Ⅲ-12上产生的平衡Mm的驱动转矩T可按下式计算：
式中E-反旋弹簧材质的弹性模量，牛/米2，
b-反旋弹簧断面的宽度，米，
t-反旋弹簧断面的厚度，米，
R3-“出力衬筒”外园半径，米，
Rn-“蓄力衬筒”外园半径，米，
令K= (Ebt3)/24 （2）
根据（1）式，我们可有：
解得k= (R2nR8)/((R8+Rn)2) （4）
对于平衡摩擦转矩Mm的装置（图2，A1-A1副轴右段）令（4）式中之T＝Mm，将得出之k值代入（2）式以设计平衡摩擦转矩Mm所用反旋弹簧的断面参数（b，t）。
对于产生常量转矩Ao的装置（图2，A1-A副轴左段），则令（4）式中之T＝Ao，将得出之k值代入（2）式以设计产生常量转矩Ao所用反旋弹簧的断面参数（b，t）。此两套装置均使用图7所示的同一机构，只在各自的“反旋弹簧”（Ⅲ-10，Ⅲ-10′）的断面尺寸上有所所不同。
“反旋弹簧”（Ⅲ-10 Ⅲ-10′）能量的补充恢复同Md平衡系统（Ⅱ）的弹簧一样，也是利用炉子加铁水时炉身籍炉料的重力自然恢复垂直位置之际（借离合器11的啮合）使其又得以重新贮能。
调节装置（RE）系统（Ⅳ）：
系由离合器一齿轮组合件Ⅳ-1，Ⅳ-1′，Ⅳ-2，Ⅳ-2′，离合器一滑轮组合件Ⅳ-3，调节钢丝绳张力的驱动绳轮Ⅳ-4，步进电动机Ⅳ-5，钢丝绳防松调节装置Ⅳ-9，Ⅳ-9′，移动滑轮Ⅰ-4用的齿条Ⅳ-10，移动滑轮Ⅱ-4用的齿条Ⅳ-10′，调节钢丝绳张力的齿条Ⅳ-11，Ⅳ-11′按图8方式组成，位于图3中RE所示位置。其特征是生产过程中当情况与原始设计条件有改变时，则来自微机的传感器上的讯号（扭矩差值）可使带离合器齿轮Ⅳ-1（Ⅳ-1′）啮合，带离合器的绳轮Ⅳ-3上的离合器脱开（以便不影响绳轮Ⅳ-4），步进电动机Ⅳ-5启动，令齿条Ⅳ-10（Ⅳ-10′）作相应所需的上下移动，以调节 A1D （ A1D ′）的大小（图5，图6）当工作时间较久以后钢丝绳出现松弛现象时（表现在绳中张力的减小）是由图3及图9中之装置件Ⅳ-9执行补偿调节。此时是令件Ⅳ-1（Ⅳ-1′）上之离合器脱开（以便不影响转矩平衡系统的调节），绳轮Ⅳ-3的离合器啮合，件Ⅳ-2（Ⅳ-2′）的离合器啮合，步进电动机Ⅳ-5经Ⅳ-3，Ⅳ-4而驱动齿条Ⅳ-11（Ⅳ-11′）向上移动，使件Ⅳ-9中的两个元件Ⅳ-9-1将钢丝绳向外撑（图9）直至绳中张力恢复到原值后为止。件Ⅳ-9-3与件Ⅳ-9-4系为防止撑绳滑轮Ⅳ-9-1的回松而设。
调节转矩平衡系统时，只用齿条Ⅳ-10及Ⅳ-10′分别带动滑轮Ⅰ-4，Ⅰ-3及Ⅱ-4，Ⅱ-3作升降。滑轮Ⅰ-4及Ⅱ-4上升时所需钢丝绳的放长量，由Ⅰ-3及Ⅱ-3的同步上升时所松释出来的绳长予以补偿。下降亦然。丝毫不牵动滑轮Ⅰ-2（Ⅱ-2）与滑轮Ⅰ-5（Ⅱ-5）间距离位置的变动（图5，图6），仅仅引起该两轮的少量转动，并不影响平衡弹簧受载情况的变动，故步进电动机Ⅳ-5所需的驱动功率不会太大。对于钢丝绳松弛调节装置Ⅳ-9（图9），由于其本身是一个省力的机构，使得Ⅳ-5也能以极小的驱动功率进行工作。这也是从各方面构成整个机构得以节能的措施之一。