Камень, загружаемый сверху, защемляется рабочими поверхностями валков и раздавливается. Один из валков снабжен подвижными подшипниками, которые прижимаются пружинами до упора и тем регулируют размер выходной щели.
При попадании между валками твердого предмета валок, установленный на подвижных подшипниках, отклоняется в сторону и пропускает твердый предмет.
Пружины рассчитаны и отрегулированы так, что при дроблении камней, прочность которых не превышает определенной величины, не сжимаются, обеспечивая постоянный размер выходной щели.
В случае, если размеры твердого предмета превышают ход сжатия пружины, в дробилках предусматривается предохранительное устройство, предотвращающее поломку машины. Предохранительное устройство представляет собой разрезное металлическое кольцо, размещаемое между пружинами и нажимными винтами.
При предельном нажатии пружин кольцо срезается.
Наиболее типичной конструкцией валковых камнедробилок, предназначенных для дробления пород средней и большой прочности, является камнедробилка СМ-12. Она состоит из рамы, на которой смонтированы в роликовых подшипниках два рабочих вала с насаженными на них сменными дробящими валками, и приводного вала. Дробящие валки состоят из двух частей: внутренней — крестовины, отливаемой из серого чугуна, и внешней — бандажа, отливаемого из марганцовистой стали.
Бандажи закреплены на крестовинах с помощью конусных сегментов, стягиваемых со ступицами болтами.
Вращение от приводного вала передается первому рабочему валу с неподвижными подшипниками через пару зубчатых колес. Валок с подвижными подшипниками приводится во вращение с помощью пары зубчатых колес и, со специальными удлиненными зубьями, которые обеспечивают сохранение зацепления при увеличении расстояния между валками.