轧钢机空载的情况下，由于上轧辊及其轴承座以及压下螺丝自重的影响，在轧件为进入轧辊之前，上轧辊及其轴承座与压下螺丝之间，以及压下螺丝和压下螺母之间有间隙存在。这些间隙使轧件在进入轧辊时产生很大的冲击，恶化了轧机的工作条件。为了防止这种冲击，几乎所以轧机（二棍叠轧薄板轧机除外）都设有上辊平衡装置。通过平衡装置，在上轧辊的下轴承座上沿垂直方向施加平衡力，其值为平衡零件总重量的1.2~1.4倍，以消除上述间隙。
轧钢机上采用广泛的平衡装置有普通的弹簧平衡、用支承在与上轧辊同时作等速移动的反扣螺帽上的弹簧平衡、重锤平衡及液压平衡。
一、普通弹簧平衡
普通弹簧平衡主要用于上辊很少移动或移动量很少的轧机上。孔型位置不变的型钢轧机多用这种平衡方式。弹簧放在机架盖的上部（没边两个），上轧辊下瓦座通过拉杆吊挂在平衡装置上。当上轧辊下降时，弹簧受压缩，上升时放松。因此弹簧的平衡力是变化的，弹簧越长，平衡力越稳定。这种平衡方式的优点在于结构简单。
二、用支承在与上轧辊同时作等速移动的反扣螺帽上的弹簧平衡
这种结构的平衡装置多用于旧式的中板轧机上。由于该方式结构复杂，维护不方便，并且在高度方向的尺寸很大，要求厂房高度较高，因此近年来已被液压平衡所淘汰。
三、重锤平衡
重锤平衡装置广泛用于上辊移动量很大且移动较频繁的轧机上。这种平衡装置是利用杠杆，通过托梁、顶杆，将重锤的平衡力传给上轧辊轴承座的。平衡锤通常装在工作机座的下面。采用重锤平衡，结构简单，调整高度大，工作较为可靠。但由于机座下部装上了笨重的平衡锤，使基础加深并变得复杂。在我国，初轧机的上轧辊一般采用重锤平衡，
四、液压平衡
液压平衡广泛用于现代化高精度轧机上，这种类型的平衡装置形式多样，其优点是调整部分的机构紧凑，容易操作，换辊与检修比较方便；其缺点是调节高度不宜过高，否则制造、维修困难；需要一套的液压泵站，投资较大，同时在车间中要留有场地来安放这种装置，并且要设专人管理与维修；此外，在寒冷地区，需要乳化液或较贵的锭子油等做工作介质。
上述四种轧辊平衡装置在平衡轧辊的间隙起到很重要的作用，如果没有这些平衡装置，那么轧件在没有开始轧制的时候对轧钢机的轧辊进行非常大冲击力，会恶化轧钢机的工作条件，减少轧钢机使用寿命，同时这些平衡装置，减小了轧辊的间隙，为精轧提供了基础。
