博尔顿预见到旋转式引擎将会开创一种新局面。于是在1781年批准扩建索荷的引擎车间。那种往复式泵机是供应给矿业主和水厂的，还有的是用着高炉鼓风机的。实际上，所有这些工作现场上都有那些过去安装纽科门式引擎积累了经验的人员。他们不仅能自己装配引擎（博尔顿—瓦特公司是不是派装配技师来监督，都没有什么关系），而且他们还能够制作很多零部件，诸如简单的铸件和煅件，以及包括横梁在内的所有木制件。但是，那些工厂老板开始定购旋转式蒸汽引擎时，他们只有过去使用水轮机或马拉引擎的经验，因此情况是完全不同的。他们没有合适的技术工人，而博尔顿—瓦特公司则因为定购旋转式引擎的厂家增多，也就没有足够的人员来弥补这一缺陷了。在这种情况下，尽管顾主们仍然直接从制造厂商那里定购部件，但不是直接把加工的部件送交顾主，而是经常送到索荷来加工和组装。在此要回顾一下，那台首次向顾主提供的旋转式引擎完全是在索荷组装起来后，再拆开送到赫尔去的。而往复式抽水机则不能这样做了，它实际上是在机房里建造起来的，然而，就小型旋转式引擎来说，其横梁耳轴是靠“A”字型的木制结构支撑的，实际上它是引擎结构的一个组成部分。也就是说，蒸汽机第一次成了一部配套机器。
许多年前，博尔顿就设想在索荷建设一座引擎制造厂，但却耽搁了很久才如愿以偿。他之所以做出这一决定，其原因有三个。其一，引擎生意不断地发展。其二，该项发明专利期满之日临近，而且博尔顿认识到今后这家企业不得不与其他引擎生产厂家在平等条件下竞争，因为这些厂家不顾瓦特的专利垄断而已经纷纷建立起来。其三，也是最直接的原因，是威尔金森的伯沙姆炼铁厂停止了汽缸铸件的供应。不知何故，脾气都很暴躁的约翰·威尔金森和他的兄弟威廉之间，在1795年发生了一场激烈的争吵，威廉在伯沙姆的这家企业中也占有股份。这场纷争的结果是，在该年9月，这家炼铁厂的股票以拍卖的方式售出。博尔顿和瓦特被迫另找货源。科尔布鲁克代尔公司铸造和加工的汽缸价格公道，质量令人满意，但其产量却无法满足全部需要，而在别处制造的汽缸，又往往质量令人失望。所以博尔顿和瓦特认识到，惟一的出路是由本企业自己来生产铸件。
1795年夏天，这座新型的索荷铸造厂开始动工兴建，厂址选在伯明翰运河畔的斯梅西威克，距离老厂约有一英里多。这座工厂的厂房规模宏大，其中包括一个配有热风炉和泥芯烘干炉的铸造车间，以及锻造车间、钳工车间、镗孔车间、车工车间、装配车间和木工车间。1796年春天竣工时，曾举行过一次庆祝午宴，有二百多位客人应邀出席。这家工厂招聘了很多原伯沙姆炼铁厂的雇员，其中包括负责铸造的工头亚伯拉罕·斯托里。然而，尽管有了这座新厂，还是有一部分发动机的加工继续在索荷的老厂完成，直到1850年，才全部集中到了这座铸造厂里来。
到这座新建的索荷铸造厂开工时，瓦特和他的合伙人实际都已退休了，虽然此后他们的合伙关系仍然还持续了4年。他们各自的儿子和威廉·默多克承担了全部技术领导工作。这家新工厂在初创时期，尽管有伯沙姆工人们的经验，但也并非一帆风顺，曾使这代年轻人感到恼火的是，索荷铸造厂的产品同其他生产厂家的产品相比，特别是同利兹的马修·默里厂的产品相比，显然大为逊色，小瓦特曾费尽心机想窃取默里厂的诀窍，不过那是另外一回事了，随着煅铸技术的不断改进，蒸汽引擎发展起来了，同纽科门时代的安装工匠们的最后联系也就失掉了。铸铁横梁取代了老式笨重的桁架木制横梁，连杆也用铸铁的代替了木制的，而瓦特的著名的平行运动装置也变成了由煅制并磨光的漂亮的连接件组装起来的一个闪闪发光的完整部件了。
2 没有永久的垄断
世界上没有永恒的王国，也没有永久的垄断。“月满则亏”“物极必反”这是一条颠扑不破的规律。对于瓦特和他的发动机来说，同样逃脱不了这一命运。
瓦特原来的发明专利所涉及的范围极其广泛，记住这点是重要的。因为有许多企图逃避这项专利的工程师们，似乎都曾有过错误的印象，以为受它保护的只不过是分离的冷凝器原理而已；然而，它还包括利用“蒸汽的膨胀力来推动活塞，就好像现在普通的火力发动机利用大气的压力来推动活塞一样”。还有另外一项条款，涉及到利用“油、蜡、含树脂的物质及动物油脂等等”，来代替水以避免活塞漏气。
严格地说，在1800年这项专利期满之前，其各项条款皆为有效，因而在英国任何人除了能制造纽科门式蒸汽发动机外，其他种类的发动机都不能制造，否则就会冒侵犯专利权的危险。瓦特虽然威胁说要对这类行为提出控诉，却不愿采取行动，因为他对法庭是否会确认其专利的有效性深表怀疑。正是这种原因，当康沃尔人威胁要对这项专利提出争议时，使他这般忐忑不安。
随着岁月的流逝，博尔顿和瓦特感到要维持垄断局面越来越难，他们面临着许多方面的挑战。在取得了应有的成功之后，保守的瓦特便靠他的专利权像英格兰国王似的坐在王位上，试图抵挡不可抗拒的技术发展潮流。对他起副作用的也正是他的发动机的成功。由于发动机的普及使其不再成为一种复杂、新奇的机器而只是一种普通机器，因此新一代的工程师们便开始对其改进跃跃欲试。同时也正是由于旋转式发动机的成功，才使得博尔顿和瓦特难以满足日益增加的需求。如果一位有魄力的工厂老板由于不能从持有专利者那里及时得到服务，而去寻找而且也找到了另一家准备提供同样型号发动机的产商，那他几乎是无可指责的。
在那些煤炭容易得到的地区，避免麻烦的办法是安装纽科门式发动机，而且据估计，这种“普通发动机”在瓦特的专利有效期间制造出来的数量，同这项专利生效前的数量一样多。然而，其中绝大多数是往复式泵机，而要作为旋转式发动机，那纽科门式发动机显然逊色多了。因此，那些迅速兴建起来的新型“蒸汽工厂”，正是博尔顿与瓦特的代理人从中苦苦搜索侵犯专利发动机的目标。一旦他们发现这类发动机，就以禁令作为威力，要求物主支付专利费。一般来讲，物主是会支付的，但这种情况也使得该公司很不受欢迎。由于小詹姆斯·瓦特和他的合伙人是在这项专利有效期的最后几年才上台的，当时反对这项垄断的压力十分突出，因此，主要由他们来承担指责也许是不公平的。
与其说使詹姆斯·瓦特感到不安和恼火的是那些违法安装发动机的老板，不如说是那些向老板提供这种改进型发动机的具有竞争性的工程师们，因为他们宣称这种发动机并未侵犯瓦特的专利。正是由于博尔顿和瓦特垄断最见成效的康沃尔，由于所受的负担最重，因此这些竞争对手们也就更难对付，而且他们还得到了反对垄断的矿井经理们的积极支持。
第一个出来挑战的是乔纳森·霍恩布洛尔，他是曾为瓦特在康沃尔煤矿安装过发动机的老乔纳森·霍恩布洛尔的几个儿子中的一个。这个小霍恩布洛尔利用蒸汽膨胀力的原理，研制了一种双汽缸发动机，他先使来自锅炉的蒸汽进入其中一个汽缸，蒸汽作功后，又进入第二个更大的汽缸，并在那里进一步膨胀冷凝。因此，这是世界上第一台复合式发动机。乔纳森在1781年取得了这项发明的专利权，但是他声称，早在1776年，也就是他23岁那年，他就开始有了这种设想。很显然，他的发动机并不是故意要逃避瓦特的专利，他也并不认为使蒸汽冷凝的第二个汽缸，属于瓦特专利范围内的冷凝器。他还认为利用蒸汽推动活塞是不能够取得专利的；他不知道与此同时，瓦特也在进行同样的试验。瓦特所试验的膨胀式发动机，实际上是汽缸大小相同的两台发动机，按照类似方式互相连接在一起的。这项试验很快就放弃了，两台相连的发动机拆开了，但是当瓦特耳闻小霍恩布洛尔的所作所为时，并未因此而消气和得到安慰。由于乔纳森和后面提到的他的兄弟杰贝兹·霍恩布洛尔的活动，使得霍恩布洛尔家族成了瓦特诅咒的对象，瓦特常常管他们叫“吹号角的”、“吹喇叭的”，或者是“孬种”。
霍恩布洛尔的第一台复合式发动机建于巴思附近的拉德斯托克煤矿，这台有两个直径分别为19英寸和24英寸的汽缸发动机，于1728年年底开始运转。由于两个活塞杆连接在同一根横梁上，而且较小的一个汽缸靠近横梁的轴心，因此冲程也各不相同，分别为6英尺和8英尺。
瓦特对此事的反应是极端滑稽可笑的，在给博尔顿的信里，他写道：
不管我感到多么恼火，但却使我振作起来准备对付最坏的情况，而不是束手待毙。我恳求您下定决心，不要不战而退。
詹姆斯·劳是一个在索荷仅次于默多克的极可信赖的安装工，他被派到拉德斯托克去探寻其中的奥秘。但是，机房却日夜有人严密看守，因此，他只能在发动机不开动的时候，通过机房的窗户快速地瞥上一眼而已。于是，瓦特便亲临现场去走访煤矿办公室，但被告知这家煤矿的主要合伙人塔克少校，已经出去打猎了。瓦特搭乘一辆邮车去追赶他，最后总算在梅尔康普顿的一家乡村小酒店里找到了这位少校。瓦特后来回忆道：“他是个长着一副土豆脸的蠢货，一只眼球的瞳孔上还有一点疤痕；总之，我不喜欢他的相貌。”他警告这位少校说，这台发动机是对他专利的一种侵犯，并且还在返回伯明翰之前，他在当地的报纸上登了一则广告，告诫大家不要使用这台发动机。
过了一些时候，瓦特收到了这家煤矿的一封来信，询问他打算采取什么样的行动，因为他们在采取这种行动期间，将停付给霍恩布洛尔的款项。瓦特的答复是含糊其词的。塔克少校由于摸不清问题所涉及的范围，所以被唬住了，但结果是瓦特并没有采取任何法律行动。
在1784年至1791年期间，乔纳森·霍恩布洛尔在康沃尔安装了很多台他的双汽缸发动机。这些发动机分别装在彭林、廷克罗夫特（两台）、斯旺普尔、洛斯特维西尔、特里萨万、巴尔都、韦里矿和统一锡矿。最后，博尔顿—瓦特公司终于正式采取了法律行动，但是，这些发动机的物主已屈服了，在被起诉之前，他们便向这家企业付清了专利税款。其原因是事已至此，别的对手已经受到了法律的制裁。由于博尔顿—瓦特公司的胜诉，所以乔纳森·霍恩布洛尔的下一步棋是，设法使议会延长他的专利期限，以便在瓦特的专利于1800年期满之后，他还至少可以享受几年自己的专利成果。这项申请遭到了博尔顿—瓦特公司最强烈和有效的反对，结果是可怜的霍恩布洛尔以失败而退出了这场较量。
1791年，年仅20岁的小理查德·特里维西克受到康沃尔矿业经理们的委托，去对安装在廷克罗夫特的一台霍恩布洛尔式发动机和一台规格相同的瓦特式发动机的运转情况，进行仔细比较并提出报告。由于特里维西克本人就是一个反对派，所以他自然偏袒霍恩布洛尔，但是，诚实心迫使他承认两者不分上下，无可挑剔。造成这种在性能上势均力敌的原因是，虽然霍恩布洛尔的发动机是一切复合式膨胀蒸汽发动机的本源，但由于他最初使用的蒸汽压力相当低，所以他占有的优势被忽略了。他的继承者亚瑟·伍尔夫在瓦特的专利权满期之后，曾在康沃尔比较成功地制造了类似的发动机，只是因为他使用了较高的蒸汽压力。其他一些工程师为了回避瓦特的专利，更是故意采取了霍恩布洛尔的办法，把冷凝器安装在汽缸底下，而不是采用一个分立的容器，但是这种装置绝非令人满意，因此在康沃尔的那些霍恩布洛尔式发动机在其物主们认输后，都改装了分离式冷凝器。
在康沃尔时期接着出现的另一个对手是爱德华·布尔。他在伯德沃思开始时的职业是司炉工，后来被博尔顿—瓦特公司雇佣作为安装工。他是个既无大能耐，又无独创性的工程师，用一句法律术语说，他显然是个让别人当枪使的不中用的人，他的后台是西矿区的经理们，他们想利用他对瓦特在康沃尔的垄断进行反扑。1792年，在小特里维西克的积极帮助下，布尔在多尔科思矿制造了一台倒置式发动机，后来他总共在康沃尔矿区制造了十台类似的发动机。从现在仍然幸存的样机来看，尽管设计者的名字是布尔，但这种发动机并无独创性，因为它与多年前瓦特为威尔金森的布罗斯利工厂设计的那台“倒置式发动机”，并没有什么重大的差异。
当博尔顿—瓦特公司获得了一项禁令的保护，限制布尔做任何进一步侵犯专利权行动的时候，布尔和特里维西克正在叮 矿和哈拉曼宁矿安装倒置式发动机。博尔顿—瓦特公司极想把特里维西克的名字同布尔一起写进这项禁令，却找不到这两者是合伙人的证据，很难确定他们在法律意义上究竟有没有合伙关系。由于特里维西克在叮 矿建成了那台发动机，博尔顿—瓦特公司又获得了一项单独限制他的禁令。有一段时间他曾神出鬼没，以至使这项禁令没能转交给他。后来，这愣头愣脑的工程师竟然又厚着脸皮，同布尔和他的朋友安德鲁·维维安一起，突然来到索荷工厂，很自然，这家工厂不准特里维西克和布尔入内，于是他们扭头就走了，但由于及时观察到了他们进了离厂最近的一家小旅馆，因此在几分钟后，当特里维西克正站在酒吧间里时，终于把那项禁令交给了他。博尔顿曾对瓦特说过：“真是怪事，在康沃尔反倒无法向特里维西克转交那份禁令，但他自己却会送上门来……”
事至此时，对这项发明专利抨击的势头十分猛烈，因此这两位合伙人虽然私下有点忧虑，但是他们决定再不能只是大声嚷嚷，而必须开始采取有效行动了。于是，法律诉讼开始了，博尔顿—瓦特公司对布尔的这场官司，于1793年6月开始在高等民事法庭审理，首席法官是艾尔勋爵，另外还有一个特别陪审团。这两位合伙人曾招来了一大批难以对付的专家作证人，其中包括默多克、萨瑟恩、伦尼和赫谢尔。陪审团毫不费力地裁定布尔违法，但是他们不能确定瓦特专利权的有效性，于是这个问题便提交给了上诉法院。上诉法院于1795年做了审理，结果仍未裁定，但在同时又宣布由于长期拥有这项专利权，因此在确定其合法性之前，各种禁令继续有效。