NDL直行程执行机构主要是有相互隔离的电气控制部分和齿轮传动部分组成，电机作为连接两隔离部分的中间部分。电机按控制要求输出转矩，通过多级正齿轮传递到梯形丝杆上，丝杆通过杆螺纹变换转矩为直行推力。因此杆螺纹必须自锁并将直线行程通过阀门等部件进行阀门的开关等。执行机构输出轴带有一个防止转动的止转锁定装置，出轴的径向锁定装置也可以作为直线位移指示装置，反应输出行程指标，控制多种直线位移系统。锁定装置连有一个导向杆，导向杆随输出轴同步运行，与导向杆相连接的齿条板将输出轴位移转换成角位移用来带动各种高精度电位器旋转，提供一个电阻信号给伺服放大器作为传感器的比较信号等等。执行机构的上下行程量由齿条板上的两个限位开关控制，同时执行器还具备机械限位保护功能。