Para resolver el problema de que la extracción manual de raíces de loto era de alta intensidad laboral, baja eficiencia y fácil de dañar, y, en vista de los defectos del alto costo del equipo existente para excavar raíces de loto y el proceso operativo engorroso que requiere cierta experiencia técnica, se ha diseñado una máquina excavadora de raíces de loto de tipo de chorro giratorio. Combinado con el mecanismo de excavación hidráulica de raíces de loto, se ha diseñado un conducto de rotación, con el fin de simplificar la estructura de toda la máquina y aumentar el ancho de excavación. Solo se necesita mano de obra o vehículos para empujar hacia adelante y realizar el trabajo de excavación de raíces de loto, con una operación simple y bajo costo de fabricación. Se utilizan software de diseño 3D Pro/Engineer y software de dibujo 2D CAD para diseñar partes clave de trabajo como el conducto de rotación, la boquilla de pulverización, la boquilla, etc. Además, se diseñan los parámetros clave de la estructura de la boquilla. A través de la validación, la intensidad de la fuerza de impacto del chorro producida por la boquilla de 17 mm de diámetro sobre la superficie de la raíz de loto es de 97.22 N, y la presión es de 0.20 MPa, lo que no produce daño a la raíz de loto. Mediante un método de análisis mecánico, combinado con análisis de campo de flujo CFD y análisis de dinámica de fluidos, se establece el modelo matemático de velocidad de rotación del conducto de rotación en agua a través de la resolución y cálculo del software MATLAB. Además, se aclara la influencia de los parámetros estructurales de la boquilla sobre la velocidad de rotación del conducto de rotación. Utilizando el método de análisis cinemático, se establece el modelo matemático de velocidad de rotación del conducto de rotación asociado con la frecuencia de impacto del chorro de un solo punto y el tiempo de cada impacto, a partir del cual se obtienen los factores restrictivos de la velocidad de trabajo de la máquina excavadora de raíces de loto de tipo de chorro giratorio, con el fin de mejorar la eficiencia de la máquina de excavación de raíces de loto bajo la premisa de garantizar la profundidad de excavación y la calidad de las raíces de loto. A través del análisis de campo de flujo CFD y análisis dinámico, se establece el modelo matemático de potencia perdida del conducto rotatorio. A través de un análisis integral, se obtiene el modelo matemático de velocidad de trabajo asociado con el tiempo de excavación y la velocidad del tubo rotatorio y el radio de rango efectivo del impacto del chorro para la máquina de excavación de raíces de loto, lo que proporciona una base teórica para el ajuste de los parámetros de trabajo de la máquina de excavación de raíces de loto.