В валковых дробилках загружаемый материал попадает в зазор между вращающимися валками и дробится под давлением этих валков. Конечная крупность зерен дробленого материала зависит от расстояния между валками. В зависимости от вида материала могут применяться валки с гладкой, ребристой или зубчатой поверхностью. Направление расположения ребер (вдоль или поперек оси валка) определяется твердостью материала.

На рис. 3.21 показаны конструкция и принцип действия валковой дробилки. Валок 1 жестко закреплен на раме дробилки 2, а другой валок может перемещаться в горизонтальном направлении под действием пружин 3. Упругие пружины 3 предохраняют валок от разрушения при попадании недробимого материала (зубьев ковша экскаватора, стальных предметов и т. д.). Для предотвращения трения материала о валки в процессе дробления оба валка имеют одинаковую частоту вращения. Двигатель через клиноременный шкив 4 и шестерню 5 приводит в действие жестко закрепленный валок и затем с помощью зубчатой пары вращает подвижный валок. Существуют также конструкции, в которых каждый валок приводится в действие своим двигателем. Степень измельчения при применении одной пары валков составляет от 5 до 7. Для получения более высокой степени измельчения без использования двух отдельных дробилок применяются валковые дробилки с двумя парами валков, установленных один над другим (двухступенчатые валковые дробилки1); при этом верхняя пара валков служит для первичного дробления, а нижняя пара — для вторичного. В особых случаях для дробления материалов применяют также трехступенчатые валковые дробилки.