На рисунках представлены продольный разрез двухкамерной трубной шаровой мельницы, а также внутреннее устройство эффективной шаровой мельницы.
Загрузочная часть мельницы состоит из воронки с тумбой, трубошнека и днища, футерованного с внутренней стороны бронеплитами из износоустойчивой стали.
Разгрузочная часть состоит из радиально расположенных секторов, соединенных болтами с днищем, диафрагмы, трубошнека, разгрузочного патрубка, футеровки патрубка, приемной камеры, сита и секторов. Секторы перегородки имеют щелевидные отверстия для прохода размолотого материала; одновременно они предотвращают унос мелющих тел из второй камеры. Диафрагма имеет десять перегружающих лопастей, отлитых заодно с разгрузочным конусом. Приемная камера мельницы — сварной конструкции, с уплотнением из войлочной набивки в местах сопряжения с разгрузочным патрубком.
Сито представляет собой цилиндрическую сетку, отштампованную из стального листа толщиной 2 мм. Размер ячейки 5 х 25 мм.
Подшипник состоит из рамы, основания вкладыша с баббитовой заливкой, корпуса вкладыша и крышки. Рама подшипника сварная и при монтаже заделывается в бетонный фундамент мельницы. Основание подшипника и корпус вкладыша сопрягаются по сферическим поверхностям, что обеспечивает самоустанавливание подшипника при работе мельницы. Вкладыш с баббитовой заливкой имеет водяное охлаждение и выполнен с углом охвата цапфы 120°. Крышка подшипника сварной конструкции.
Корпус трубной шаровой мельницы представляет собой полый сварной цилиндр, закрытый днищами (крышками), отлитыми заодно с полыми цапфами, которыми мельница опирается на два подшипника. Через одну из цапф подается клинкер, гипс и другие добавки, а через другую выходит измельченный материал. Внутреннее пространство мельницы разделено специальной решетчатой межкамерной перегородкой на две камеры, сообщающиеся через отверстия в перегородке. В первой (по ходу движения материала) камере для измельчения применяют шары (стальные или из отбеленного чугуна), а во второй — цильпебсы (цилиндры) или более мелкие шары (диаметром 15-18 мм). Материал входит в загрузочную цапфу и проходит первую камеру с шарами, затем он поступает во вторую камеру с цильпебсами и выдается в качестве готового продукта через выходную цапфу. Такой цикл работы называется открытым, а сама мельница называется проходной.
Внутренняя полость барабана футерована броневыми плитами. Мельницы имеют центральный привод, ведущий вал которого присоединен к выходной цапфе. Электродвигатель и редуктор вынесены в отдельное помещение, чтобы свести к минимуму попадание в них пыли.
При вращении мельницы мелющие тела, прижимаемые центробежной силой инерции к стенкам барабана, поднимаются на некоторую высоту. Под действием силы тяжести, преодолевающей вертикальную составляющую силы инерции, и вызываемой ею силы трения мелющие тела падают на слой материала, дробят его и частично истирают. Цильпебсы продолжают измельчение мелкораздробленного материала истиранием.