双螺杆挤出机的挤压系统是由两根啮合或非啮合、整体式或组合式、同向回转或异向旋转的螺杆和整体式或组合式的料筒所组成。
物料进入加料斗，经过螺杆到达口模；在此过程中，物料的运动情况、受到的混炼情况与螺杆是否啮合、是同向回转还是异向旋转、螺杆区段的形状和尺寸等因素关系密切。
在非啮合型的全螺纹双螺杆中，物料会产生4种流动，使混炼剪切效果增强；但这种双螺杆没有自洁作用，一般用于混料。
啮合同向回转型双螺杆中，螺槽和料筒壁形成一些封闭的小室。物料在小室中按螺旋线运动，但由于在啮合处两根螺杆圆周上各点的运动方向相反，而且啮合间隙非常小，使得物料不能从上到下运动，这样就迫使物料从一根螺杆和料筒壁形成的小室向另一根螺杆和料筒壁形成的小室移动，从而形成螺旋∞运动。这种同向啮合双螺杆，一根螺杆外径和另一根螺杆根径之间的间隙设计的很小，因此具有自洁作用，物料不会粘在螺槽上，物料在料筒中的停留时间也短；在共轭区有较大的相对速度，混合作用强烈。这种螺杆一般也用于混料。
异向旋转啮合型双螺杆中，两根螺杆是对称的；由于两根螺杆回转方向不同，物料不能形成螺旋∞运动，而是在螺纹推动下通过各部分的间隙做圆周运动，同时朝口模方向运动。物料通过两根螺杆之间的径向间隙时所受的剪切搅拌作用zui强。另外在螺纹外径和料筒壁形成的间隙中以及两根螺杆螺棱的侧隙间都有漏流发生。反向回转的双螺杆在一根螺杆的外径和另一根螺杆的根径之间必须留出一定的间隙，而不能*靠公差来保证，以便让物料通过。这种双螺杆的自洁性能较差，但剪切强烈，塑化好，因此较多用于加工制品。
双螺杆挤出机中，螺杆的螺纹头数对物料的作用也有很大影响。
单头螺纹：用于啮合型的同向回转双螺杆，主要用于加工硬质聚氯乙烯；由于螺槽较深不适合于其它树脂。如果用于非啮合的异向回转双螺杆上，因其没有自洁作用，功能上更像是单螺杆挤出机，适合于混炼。
双头螺纹：有较深的螺槽，因此在单位长度上有较大的自由体积，在相同的螺杆转数下物料的平均剪切热比较低，混合作用柔和，当其在和三头螺纹相同的剪切应力和扭矩下工作时，可以开到较高的转数；适合于混料，特别适于加工粉料、低松密度的物料、难于加入的物料、不需要高剪切力或者对剪切敏感、对温度敏感的物料。一般用于啮合同向回转型的双螺杆。
三头螺纹：螺槽较浅，在相同螺杆速度下，物料比在双头螺纹中受到的剪切高。主要用于需要高剪切物料的加工。
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