再熱主汽閥執行機構屬開關型執行機構，即閥門在全開或全關位置上工作。該執行機構安裝於再熱主汽閥彈簧室上，它的活塞管與再熱主汽閥活塞桿直接相連。因此，活塞向上運動開啟閥門，向下運動關閉閥門。油動機是單側作用的，提供的力量是開汽閥，關汽閥靠彈簧力。執行機構主要由油動機、液壓塊、二位二通電磁閥、快速卸荷閥和逆止閥等部分組成。
液壓塊是用來將所有部件安裝及連線在一起，也是所有電接點及液壓接口的連線件；二位二通電磁閥用於遙控關閉閥門以進行定期的閥桿活動試驗。當電磁閥動作時，它迅速地將某個再熱主汽閥的危急遮斷油泄去，從而引起快速卸荷閥動作，即電磁閥打開後，快速卸荷閥活塞上油壓降低，活塞被頂起，使油動機活塞下的油與逆止閥接通，結果使油動機活塞下油壓降低，再熱主汽閥快速關閉。由於再熱主汽閥只有全開全關兩個狀態，因而該執行機構和高壓主汽閥的執行機構是不完全一致的，它沒有高壓主汽閥執行機構中的電液何服閥，放大器及位移感測器（LVDT）和解調器，因而它不能參加負荷控制。
