四段式伸缩臂由四个臂段（一节臂、二节臂、三节臂、四节臂）、一个末端执行器（如贝壳斗、梅花抓斗）组成，每段臂之间通过液压油缸、钢丝绳和滑轮组等部件进行连接和驱动。

其原理主要基于以下几点：

滑轮组合：通过多个滑轮（包括动滑轮和定滑轮）的组合，利用动滑轮省力、定滑轮改变力的方向的特性，实现力的倍增。

钢丝绳张力分散：当钢丝绳绕过滑轮时，其张力被分散并传递到多个滑轮上，从而减少了单个滑轮所承受的力，并增加了整体的提升能力。

倍率调整：通过改变滑轮组的倍率（四节伸缩臂通常设计为12倍率），可以灵活地调整起升力，实现翻倍的效果。倍率增加时，钢丝绳每个分支拉力减小，但整体提升能力增强。

综上所述，四节伸缩臂利用滑轮组合、钢丝绳张力分散以及倍率调整等技术手段，实现力的倍增和整体提升能力的增强。

四段式伸缩臂按其应用场景可分为低净空伸缩臂和超长伸缩臂两种。低净空伸缩臂通常应用在施工高度低、狭小立体的空间中，三段式伸缩臂和四段式伸缩臂在最大挖掘深度相同的情况下，三段式伸缩臂需占用更高、更大的空间，而低净空四节伸缩臂占用空间较小。超长伸缩臂是以作业范围更深、更广为特点，极致发挥挖掘机的可拓展性，挖掘深度可达到45米，在超深基坑、桥梁建设等工程中起着重要作用。