本发明公开一种橡胶混合挤出装置，包括主挤出机和副挤出机，两者呈直角对接组成，主挤出机将混炼胶与副挤出机均匀压实的硫化剂和促进剂或含硫母胶充分混合后进行低温混炼；主螺杆由主芯轴和主螺头构成，副螺杆由副芯轴和副螺头构成；喂料段和混料段采用螺纹截面相同的单头螺纹结构，螺距较大，压实段采用较小螺距的单头螺纹结构，传递加压段和传递减压段均采用渐变式螺纹结构，混炼段的螺槽深度较浅，表面加工有双向螺纹，反混段采用双头双向螺纹结构，反混段的螺槽深度比混炼段的螺槽深度深；本发明主挤出机由小螺距压实段压实物料，副挤出机有流量逐渐减小的流道增压压实，传递加压段渐变式螺纹与销钉和机筒内螺纹的组合方式，增强了混炼效果。