一种异向差速旋转挤出装置，包括机筒和设置于机筒内的螺杆机构，螺杆机构包括第一螺杆和第二螺杆；第一螺杆的顶径和根径分别与第二螺杆的根径和顶径始终互相啮合；第一螺杆和第二螺杆以固定的转速比进行异向差速旋转；第一螺杆的根径与顶径之间设置有至少一个第一中间圆弧结构，第二螺杆的根径与顶径之间设置有始终与第一中间圆弧结构相切的第二中间圆弧结构；第一中间圆弧结构与第一螺杆的顶径和根径走势一致；第二中间圆弧结构与第二螺杆的根径与顶径走势一致。通过异向差速旋转，两根螺杆之间实现了加工过程的自洁；通过第一中间圆弧结构和第二中间圆弧结构将原来的封闭的C型室拓展为“8”型室，并可以控制螺杆结构的建压能力及挤出特性。